摘要: LT1533开关调节器1,2通过在其输出开关周围使用闭环控制来严格控制开关转换时间,从而实现100µV输出噪声。
LT1533开关稳压器(1,2)通过在其输出开关周围使用闭环控制来严格控制开关转换时间,从而实现100 μ V输出噪声。减慢开关转换消除高频谐波,大大降低传导和射频噪声。
该部分的30V, 1A输出晶体管限制了可用功率。通过使用适当设计的输出级,可以在保持低噪声性能的同时超过这些限制。
高压输入稳压器
LT1533的IC工艺将集电极击穿限制在30V。一个复杂的因素是变压器使集电极摆动到电源电压的两倍。因此,15V代表最大允许输入电源。许多应用需要更高的电压输入;图1中的电路使用级联编码(3)输出级来实现如此高的电压能力。这个24V到5V (V(IN) = 20V-50V)转换器让人联想到以前的LT1533电路,除了Q1和Q2的存在。(4)这些设备,在ic和变压器之间插入,构成级联高压级。它们提供电压增益,同时将ic与它们的大漏极电压波动隔离开来。
图1所示 低噪声24V至5V转换器(V(IN) = 20V-50V):级联mosfet承受100V变压器摆动,允许LT1533控制5V/2A输出
通常,高压级联设计为简单地提供电压隔离。对LT1533进行级联编码需要特别考虑,因为变压器的瞬时电压和电流信息必须准确地传输到LT1533,尽管幅度较低。如果不这样做,调节器的回转控制回路将不起作用,导致戏剧性的输出噪声增加。与Q1-Q2门漏偏相关联的交流补偿电阻分压器可用于此目的,防止变压器振荡耦合的通道电容破坏级联码的波形传输保真度。Q3和相关组件为分压器提供稳定的直流端子,同时保护LT1533免受高压输入的影响。
图2显示,结果级联码响应是可靠的,即使有100v的波动。走线A是Q1的源,走线B和C分别是Q1的栅极和漏极。在这些条件下,在2A输出时,噪声在400µVpeak以内。
图2 基于mosfet的级联码允许稳压器控制100V变压器摆动,同时保持低噪声5V输出。线路A是Q1的源极,线路B是Q1的栅极,线路C是漏极。通过级联码的波形保真度允许适当的回转控制操作
电流增加
图3将稳压器的1a输出能力提高到5A以上。它通过简单的发射器跟随器(Q1-Q2)来实现这一点。从理论上讲,跟随器保留T1的电压和电流波形信息,允许theLT1533的回转控制电路发挥作用。在实际应用中,晶体管必须是相对低beta型的。在3a集电极电流下,通过Q1-Q2基路,它们的20个源的beta≈150mA,足以进行适当的自旋回路工作。(5)随动损耗将效率限制在68%左右。较高的输入电压使随动器引起的损耗最小化,从而使效率保持在70%的范围内。
图3 10W低噪声5V至12V转换器:Q1-Q2提供5A输出容量,同时保留LT1533的电压/电流转换控制。效率为68%。更高的输入电压使从动器损耗最小化,使效率提高71%以上
图4显示了噪声性能。纹波测量4mV(痕迹A)使用单个LC部分,高频内容只是可辨。添加可选的第二LC部分将纹波降低到100 μ V以下(traceB),高频含量被认为在180 μ V以内(注意×50vertical比例因子变化)。
图4 图3在10W输出时的波形:迹线A显示具有较高频率残留的基本纹波。可选的LC部分可实现Trace B的180µV(P-P)宽带噪声性能
笔记
(1)威特,杰夫。LT1533预示着一种新型的低噪声开关稳压器。线性技术VII:3(1997年8月)。
威廉姆斯,吉姆。LTC应用说明70:具有100µV输出噪声的单片开关稳压器。1997年10月。
(3)术语“级联码”源自“级联至阴极”,适用于将有源器件串联起来的配置。其好处可能是更高的击穿电压,降低的输入电容,带宽的改善或类似的。级联编码已被应用于运算放大器、电源、示波器和其他领域,以获得性能的提高。
(4)这个电路是由Linear Technology Corp.的Jeff Witt设计的。
线性技术公司的Bob Dobkin建议从从动器基极电流操作回转回路。
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