不同开关稳压器拓扑的噪声特性

现在存在许多不同的开关稳压器拓扑。有些拓扑运用非常广泛，例如经典的降压型转换器，也称为降压转换器。可是，也有一些少为人知的开关形式DC-DC转换器，包含Zeta拓扑。这些拓扑分为根本拓扑和扩展拓扑。根本拓扑只运用两个开关、一个电感和两个电容。它们都归于非阻隔式开关稳压器；即，未进行电气阻隔的开关稳压器。此类拓扑包含降压转换器、升压转换器和反相降压-升压拓扑。一切其他拓扑都需求额定的元件。例如，SEPIC转换器还需求耦合电容和第二电感。除了非阻隔式开关稳压器外，还有一些稳压器是经过变压器来完成电气阻隔。

电路规划人员通常将电源视为黑盒子或4极元件。其具有两个输入线路和两个输出线路。图1所示为DC-DC转换器的框图符号。顶部对错电气阻隔式DC-DC转换器，底部是电气阻隔式转换器。

图1. 开关形式电源显现为黑盒子

图1中未表现端子的噪声特性。不同的开关稳压器拓扑在2端口网络端子处具有不同的噪声特性。图2显现合适工业运用的 ADP2441 通用降压转换器。它能够将24 V输入电压转换为3.3V输出电压。选用这种拓扑时，能够看出，输入侧会发生脉冲电流，因而噪声很大。当ADP2441上的高端开关导通时，电流流入端子A。当此开关关断时，没有电流流经节点A。可是，输出端C的噪声很小。其间，输出途径中的电感可保证输出端没有脉冲电流。

图2. 实践的开关稳压器拓扑规划

表1总结了开关稳压器根本噪声特性，为体系规划人员的概念规划供给了重要参阅。表中列出了最常见的开关稳压器拓扑。榜首行指示输入端（即2端口网络的端子A和B）的噪声水平凹凸。第二行指示相应拓扑的输出端（即2端口网络的端子C和D）噪声水平凹凸。表1显现了噪声水平的凹凸。

例如，运用独自的LC滤波器进行额定滤波，能够大幅削减开关稳压器电路中的传导噪声。经过这种方法，能够防止呈现表1中的高噪声。可是，体系规划人员应清楚哪些DC-DC转换器在哪些端子具有很高的噪声。这样，他们就能够预先考虑相应的滤波器，以及这些滤波器有必要占用的额定空间。

作者

Frederik Dostal

Frederik Dostal曾就读于德国埃尔兰根-纽伦堡大学微电子学专业。他于2001年开端作业，进入电源办理事务，曾担任多种运用工程师职位，并在亚利桑那州凤凰城作业了4年，担任开关形式电源。他于2009年参加ADI公司，现担任坐落德国慕尼黑的ADI公司的电源办理现场运用工程师。