POL调理器上的输入滤波器可发挥两项重要的效果，一个效果是避免开关电源发生的电磁搅扰抵达电力线和影响其它设备，第二个效果是维护转化器及其负载以避免输入电压中呈现的瞬变，然后进步体系可靠性。因此，输入电容器关于调理器的正确运作及最大极限地减少来自开关调理器的噪声排放至关重要。
爱立信POL调理器经过运用如图1所示的非阻隔型同步降压拓扑来完成。在降压功率级的正常运作期间，QH和QL替换开关，开关次数由具有固定频率PWM计划的控制电路来办理。因为输出端的电感器/电容器组合效果，用于降压功率级的输出电流变得滑润。可是，因为在每个开关周期中功率开关QH电流从零至全负载进行脉动，使得用于降压功率级的输入电流是脉动或构成斩波。关于调理器的正确运作及最大极限地减少来自开关调理器的噪声排放，输入电容器显然是至关重要的。
图1 降压转化器的简化原理图和输入波形
许多运用运用了适当传统的中心总线架构(IBA)，如图2所示。在IBA中，电路板级中心总线转化器(IBC)为多个POL调理器馈送电力，这些调理器的方位挨近负载电路，而且供给终究运作电压。一切这些开关转化器在共用DC输入总线发生纹波和噪声，应当加以按捺。假如未有滤波，调理器的输入纹波和噪声能够抵达满意高的水平，搅扰运用同一电源供电的其它设备。除了POL转化器发生的输入纹波和噪声之外，IBC也具有自己的输出电压纹波和噪声。
图 2 在IBA中电路板级IBC为多个POL调理器馈送电力
因此，POL调理器上的输入滤波器可发挥两项重要的效果，一个效果是避免开关电源发生的电磁搅扰抵达电力线和影响其它设备，第二个效果是维护转化器及其负载以避免输入电压中呈现的瞬变，然后进步体系可靠性。
因此，POL调理器中的输入纹波和噪声的来历是什么?怎么更好地规划输入滤波器来缓减其发生?
稳定性
在输入端添加一个具有衰减特性满意杰出能够满意噪声和纹波标准要求的滤波器，假如输入滤波器仅由电容器(C)构成，稳定性不是问题。假如输入滤波器还包含电感器(LC)，则必需查看稳定性：因为输入滤波器改变了调理器的动态参数。输出阻抗在某些频率规模或许变大，或许表现出共振，使得音频的敏感性或许会下降。问题在于LC输入滤波器或许影响转化器的动态参数，一般会减低调理器的功能。
输入滤波器规划中一个重要但常常被忽视的方面，便是要满意Middlebrook标准。依据这项标准，假如输入滤波器的输出阻抗曲线远远低于输入阻抗曲线，那么输入滤波器便不会明显改动转化器环路增益，如公式1所示：
换句话说，为了避免振动，关键在于保证滤波器的峰值输出阻抗Zo,Filter坚持低于其输入阻抗 Zi,POL。如图3所示，POL调理器经规划为负载供给稳定电压，(简直)与负载电流无关。因此，调理器在控制器带宽规模内的最小输入阻抗Zi,POL,min如公式2核算所得：
此处：Vi是输入电压，Vo是输出电压，Io是稳态输出负载电流，而η是调理器的功率。
图 3 输入滤波器的输出阻抗和调理器的输入阻抗示例
输入纹波和噪声源
关于POL调理器，输入纹波和噪声具有三个重量，首个呈现在一般称作纹波的根底开关频率上。
第二个重量是输入总线上的AC电压偏移，这是因为POL模块输出上的负载瞬态改变形成的，这一般是一种持续时间为数百微秒等级的、具有数十kHZ等效频率的低频现象。
第三个噪声重量与发生在开关转化期间的高频振铃相关，POL以不接连脉冲电流的方式从输入源中汲取功率过程中，它的开关动作发生了这类噪声。这个重量的频率等同于POL的开关频率，它具有数个可扩展到MHz频率规模的谐波。
另一个在DC总线上的高频噪声源是IBC。反射的纹波和来自源转化器的噪声一般比POL模块引起的纹波和噪声小许多，这是因为典型IBC在输出上具有LC滤波器，能够明显减小纹波和噪声。
因此，在输入总线上生成的大多数纹波和噪声的首要原因在于POL调理器，请留心一切爱立信POL调理器在模块上都放置了陶瓷滤波电容器，可明显减小纹波和噪声。可是，经过在POL模块的输入总线上放置附加的电容器，能够进一步下降这些纹波和噪声。
根底开关频率输入纹波
关于降压转化器，在开关周期的导通部分，将输出电感衔接至输入，在关断期间则断开。关于输入端的稳定DC电压，在QH导通期间的输入电容器电荷数必需等于QH关断期间的电容器电荷数，且两者极性相反。图1所示为输入电容器波形，公式3则具体阐明下降纹波电压起伏至可接受水平所需的陶瓷电容容量。纹波起伏跟着输入电压而改变，在50%占空比下为最大值。下面是公式3：
其间：Ci,min是最小所需陶瓷输入电容；?Vi,pp 是最大答应峰-峰输入纹波电压；fsw是开关频率，而D是上述界说的占空比。
输入电压纹波来历于等效串联电阻ESR，能够依照如下公式4预算：
其间：?Vi,ESR是输入电容器ESR引起的输入电压纹波，ESRi 是输入电容器的ESR，?Ipp 是最大输出电流纹波。
依据这些公式，为了下降输入纹波，能够添加电容或减小输入电容器的ESR。陶瓷电容器一般具有很低的ESR，而且关于输入电压纹波简直没有影响。
输入滤波电容器承载电流的AC组成部分，大多数纹波电流都会流经现已放置在模块中的陶瓷电容器，可是，AC纹波电流的一部分也来自于输入总线，而输入总线大多数是由外部输入电容器供给的。因此，留心RMS额外电流不要超出所挑选的外部电容器。
整体RMS电流ICi,RMS散布在外部和内部输入电容器之间，核算如下公式5：
请留心RMS电流能够经过爱立信电源规划人员(EPD)东西中的同步/相位打开功能来核算。
输出瞬变带来的低频率噪声
当规划运用同享的大容量输入电容器组，而且包含单一或多个POL模块的体系时，第一步是核算输入瞬态电流的起伏，这是经过核算每个POL模块的输出瞬变的反射输入瞬变电流得到的。在核算每个模块的单个输入瞬变之后，将它们相加以得到整体瞬变电流。在核算时，必需确认一切模块的最差景象瞬变组合，而且相应地处理。经过以下公式6核算输入电流瞬变起伏?Ii：
此处：?Ii是输入瞬变电流，?Io 是输出瞬变电流。
接下来，确认在输入电容器上的最大答应电压误差?Vtr。
这是过程一核算的峰值瞬变期间的最大答应下降，下述公式7核算最小所需输入电容Ci,tr,min。
此处：Lftotal 是串行滤波器电感加上杂散电感，假如没有运用滤波器电感电感滤波器，便必需把杂散电感 Lsrc,核算在内。
请留心这个公式是核算近似值，它生成的数值应当被认为是肯定最小值。挑选电容器数值以满意所需整体电容时，应当考虑温度和DC偏压和纹波电流降额等其它要素的影响，这些要素或许会下降实践的数值。
高频噪声
DC-DC转化器中的高频输入噪声是在高频振铃过程中发生，或许与转化器功率级的寄生元件有关。存储在寄生元件中的能量在开关转化期间振动或振铃，这类噪声一般为数百MHz。
铝电解和钽电容用具有高等效串联电阻(ESR)值，因此，一般并不合适解耦POL模块的噪声和纹波。可是，它们能够合作陶瓷电容器组合，用于按捺负载瞬变引起的较低频率纹波等其它用处。 关于高频衰减，必需挑选针对纹波电流才能并具有低ESL和低ESR的电容器。为了下降模块输入端的高频电压尖峰，在模块的输入端应当放置小封装陶瓷电容器。
在处理高频开关纹波和噪声方面，布局也是很重要的。陶瓷电容器应当尽或许接近POL调理器，如图4所示，假如需求，在其后边应接着低ESR聚合物和铝电解电容器。
应该经过运用较宽的迹线或形状及并行板，最大极限地减小杂散电感。
因为RMS电流将由多个输入电容器同享，主张挑选在开关频率下，阻抗比较钽电容和/或铝电解电容器低许多的陶瓷电容器。这将保证大部分RMS纹波电流将会流经陶瓷电容器，而不会经过具有高ESR的钽电容器和/或铝电解电容器。
请留心X5R多层陶瓷电容器(MLCC)具有高电容，可是电容会在50%以上的额外电压下明显减小。X7R电容器比照DC电压和温度的典型电容改变如图5和图6所示。能够看到，在-55 °C至 125 °C温度规模，X7R电容器只是改变±15%。然后，必需找到在宽温度规模坚持稳定性的运用。因此，因为X7R具有杰出的温度和电压系数，因此是优选的介电资料。因为碎裂问题，应当避免MLCC大于1210，还必需调查电容器制造商的焊接和处理指令。
图 4. 显现输入电容器的放置的BMR 463模块布局示例
具有超低纹波和噪声的输入DC总线
依据运用，有时规划人员会挑选在散布式总线和开关调理器的输入之间刺进一个电感器，以避免噪声耦合进入电路板上的其它电路。在这样的情况下，运用一个具有小电感和小电容组合的滤波器，便是最节约本钱和空间的最好解耦办法，参见图7。滤波器电路中的电感器添加了输入总线的源电阻，挑选电感器的数值时，应当以满意公式1为原则。
图7.结合电感器和电容器组合的滤波器的电路图
相位打开
当多个POL调理器同享一个DC输入电源时，最好是调理每个器材的时钟相位偏移，使得各器材的上升边际并不共同。为了完成相位打开，一切转化器都必需依据相同的开关时钟进行同步。
在相位打开电源中，并行调理器在特定的相位视点开关。这些视点均匀地散布，因此可最大极限地消除纹波电流，针对输入电容器RMS电流%&&&&&%i,RMS的通用公式近似这样：
在上述公式（8）中：m=floor(ND)，floor函数传回低于或等于输入数值ND的最大整数，N是有用相位的数目。
图8. 惯例化RMS输入纹波电流比照占空比
图8显现在负载电流上的正常化输入纹波电流RMS数值比照具有不同有用相位数目的占空比。
从公式7和公式8看出，输入纹波电流的消除与相位和占空比的数目相关，添加更多相位一般可完成更大的纹波减少。电容器ESR使得大纹波电流将会在输入电容器中引起很高的功耗，也会缩短电容器的运用寿命。除了减小输入RMS电流，交织也会减小峰-峰电流。
输入电容器的开关电流一般是高频噪声的首要来历，经过下降开关电流起伏能够下降电流转化速率，一起可为高边MOSFET供给AC电流，然后减小噪声。输入纹波的频率也高于单相运作的频率。较高的频率能够减小输入滤波器的体积和本钱。
公式8界说了经过相位打开将纹波电压起伏下降至可接受水平所需的输入电容。
在下面公式（9）中,ΔVi,pp 是输入电容所奉献的可接受输入电压纹波，这是滤除大部分脉冲电流的输入电容。
从公式（9）可看出，相位打开能够大幅减小输入电容需求。
依据下面公式（10）能够预算出输入%&&&&&%器材ESRi 的 ESR所引起的输入电压纹波。
