【導讀】對于電源設計而言，你覺(jué)得是簡(jiǎn)單呢，還是復雜？就拿穩壓器選擇而言，開(kāi)關(guān)穩壓器在很多方面都優(yōu)于線(xiàn)性穩壓器，它能夠在高功率轉換期間實(shí)現高效率。開(kāi)關(guān)穩壓器的優(yōu)點(diǎn)是具有高功率轉換效率。
但是，它們也存在一些缺點(diǎn)。許多應用面臨的一大挑戰是開(kāi)關(guān)穩壓器自身的干擾，這是因為開(kāi)關(guān)穩壓器通常會(huì )在輸入端和輸出端產(chǎn)生傳導發(fā)射和輻射電磁干擾(EMI)。EMI可能會(huì )耦合進(jìn)入電路的信號關(guān)鍵型部件，進(jìn)而降低系統性能。開(kāi)關(guān)穩壓器產(chǎn)生的這種干擾也可能導致產(chǎn)品無(wú)法滿(mǎn)足給定的規范標準，例如，CISPR 22 B級輻射限值規定電磁輻射騷擾應在30 Mhz至450 MHz之間。
開(kāi)關(guān)模式電源頻率和產(chǎn)生的相關(guān)干擾
對于這種問(wèn)題，可以通過(guò)延長(cháng)轉換時(shí)間來(lái)減少快速開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的干擾。開(kāi)關(guān)穩壓器以較慢的速度進(jìn)行開(kāi)關(guān)轉換不但可以降低干擾頻率，還可以減小干擾幅度。這是基于公式：V = L × di/dt。所以，如果非?？焖俚厍袚Q流經(jīng)開(kāi)關(guān)穩壓器的電流（升高和降低），那么在固定寄生電感下會(huì )產(chǎn)生較高的電壓失調。這也會(huì )增加干擾。
上述說(shuō)法可能會(huì )讓人認為，以較慢速度開(kāi)關(guān)轉換可能會(huì )更好。從產(chǎn)生干擾這方面來(lái)看，這種想法是對的。遺憾的是，慢速開(kāi)關(guān)轉換會(huì )增加開(kāi)關(guān)損耗。在轉換過(guò)程中，開(kāi)關(guān)具有一定的電阻，開(kāi)關(guān)既不完全開(kāi)啟，也不完全關(guān)閉，此時(shí)它具有高電阻。這會(huì )造成功率損耗，并降低開(kāi)關(guān)穩壓器的轉換效率。
以往，設計人員只能選擇高效率和高噪聲，或者選擇低轉換效率和低干擾。電磁干擾可以通過(guò)添加濾波器和屏蔽來(lái)減輕，但這會(huì )增加制造復雜性、尺寸和成本。
開(kāi)關(guān)電流對稱(chēng)設計實(shí)現磁場(chǎng)抵消
為了實(shí)現高效率、低EMI、結構緊湊的開(kāi)關(guān)穩壓器設計，ADI公司 Power by Linear™ 團隊的工程師開(kāi)發(fā)了 Silent Switcher® 技術(shù)。在靜音開(kāi)關(guān)穩壓器中，高di/dt電流環(huán)路被分成兩個(gè)對稱(chēng)的環(huán)路，形成兩個(gè)互相抵消的磁場(chǎng)。這種抑噪設計通?？梢詼p少20 dB至40 dB的電磁干擾。
上圖顯示了走線(xiàn)和開(kāi)關(guān)的對稱(chēng)布局。這種布局將開(kāi)關(guān)電流分為兩條對稱(chēng)路徑。一條路徑產(chǎn)生的磁場(chǎng)強度與第二條路徑相同，但方向相反。所以，這些干擾磁場(chǎng)基本可以彼此抵消。
Silent Switcher技術(shù)和新開(kāi)發(fā)的Silent Switcher 2技術(shù)支持在高頻率運行中實(shí)現高 VIN / VOUT 比，同時(shí)保持低噪聲，因此可以縮小解決方案的總體尺寸。采用這種架構，可以實(shí)現緊湊高效的低噪聲開(kāi)關(guān)穩壓器。
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