Jaký hluk má spínací regulátor?

Oct 14, 2022

Zanechat vzkaz

1. Spínací vlnový šum

Zvlnění je vždy dominantním šumem ve spínacím regulátoru, protože amplituda špičkového napětí je obvykle několik mV až desítek mV, v závislosti na topologii spínacího regulátoru a základním provozu. Mělo by to být vnímáno jako periodický a předvídatelný signál. Pokud pracuje na pevné spínací frekvenci, lze ji snadno identifikovat a změřit osciloskopem v časové oblasti nebo Fourierovým rozkladem ve frekvenční oblasti.

2. Širokopásmový šum

Širokopásmový šum ve spínacích regulátorech je náhodný amplitudový šum na výstupním napětí. Může být vyjádřena jako hustota šumu v celém frekvenčním rozsahu, ve V/√Hz nebo ve V rms, která je neoddělitelná od hustoty v frekvenčním rozsahu. Vzhledem k omezením křemíkového procesu a návrhu referenčního filtru se širokopásmový šum nachází hlavně ve frekvenčním rozsahu 10 Hz až 1 MHz spínacího regulátoru a je obtížné jej snížit přidáním filtrů v nízkofrekvenčním rozsahu.

Typické napětí širokopásmového regulátoru šumu mezi špičkou a amplitudou je asi 100 μV až 1 000 μV, což je mnohem méně než spínací šum zvlnění. Pokud jsou použity další filtry pro snížení šumu zvlnění spínání, může se širokopásmový šum stát dominantním šumem ve výstupním napětí spínacího regulátoru.

3. Vysokofrekvenční špičky a zvonění

Třetím typem šumu jsou vysokofrekvenční špičky a zvonění, protože výstupní napětí je generováno přechodovými jevy sepnutí nebo vypnutí spínacího regulátoru. Zvažte parazitní indukčnost a kapacitu v křemíkových obvodech a trasách PCB; u regulátorů Buck způsobí rychlé proudové přechody vysokofrekvenční napěťové špičky a zvonění v uzlu SW. Hluk špiček a zvonění se zvyšuje s aktuálním zatížením. Obrázek 8 ukazuje, jak regulátor vzpěru tvoří hrot. V závislosti na rychlosti zapnutí/vypnutí spínacího regulátoru budou nejvyšší špičkové a vyzváněcí frekvence v rozsahu 20 MHz až 300 MHz a výstupní LC filtr nemusí být velmi účinný při potlačení kvůli parazitní indukčnosti a kapacitě. V porovnání se všemi výše uvedenými diskusemi o vodivých cestách je nejhorší vyzařovaný šum z uzlů SW a VIN, výstupní napětí a další analogové obvody trpí kvůli jeho velmi vysoké frekvenci.


1. DC Regulated power supply

Odeslat dotaz