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减小开关稳压器在后段输出中的残留成份
作者:佚名  来源:不详  发布时间:2007-2-3 0:00:33

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  设计师在后调开关式稳压器输出时会频繁使用线性稳压器。这种方法有很多好处,如可以改善稳定性、精度和瞬态响应,以及降低输出阻抗。理想情况下,显著降低开关稳压器产生的纹波与尖峰能获得这些性能上的好处。但在实际应用中,所有的线性稳压器都会遭遇纹波和尖峰的麻烦,特别当频率升高时。如果稳压器输入与输出电压差较小,则会进一步放大这种效应。这种情况很棘手,因为这种低压差正是保证效率的必要条件。

  输入滤波电容可以在纹波与尖峰进入稳压器以前对它们进行平滑处理(图1)。输出电容在较高频率下保持低的输出阻抗,改进负载的瞬态响应,并为某些稳压器提供频率补偿。其它辅助作用还有减少噪声和防止输入端出现残余的人为扰动进入稳压器的输出端。即使很小幅度的高频成份也可以影响到对噪声敏感的视频、通信和其它类型的电路,所以要考虑这些人为干扰的效应。设计师会使用大量的电容,试图消除这些不希望出现的信号以及它们产生的影响。虽然这些信号很难对付,有时似乎什么招术都不起作用,但要做到控制它们,了解它们的起源和特性是关键。


  开关稳压器交流输出成份

  图 2 显示了一个开关稳压器的动态交流输出成份。它包括开关稳压器在时钟频率(典型值从 100 kHz ~ 3 MHz)下的相对低频纹波,以及与电源开关过渡期间相关的高频“尖峰”成份。纹波的来源是开关稳压器产生的脉冲能量。滤波电容能将交流成份作平滑处理,但不会消除它们。尖峰经常带有频率可达 100 MHz的谐波成份,尖峰来源是开关稳压器中的高频、快速转换的功率元件。降低稳压器的重复速率和缩短过渡时间可以大大降低纹波和尖峰幅度,但磁性元件的体积就会增大,效率降低。用这种方法构建的电路可以显著降低谐波成份,但牺牲的是磁性元件的体积与电路效率(见网上参考文献1)。用同样的快速时钟和转换可以使用小型、高效的无源器件,但会向线性稳压器提供高频纹波与尖峰。

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