安静高效的开关调节器
文章作者：Frederik Dostal
许多应用的一个主要挑战是开关稳压器固有的干扰，因为它可以产生传导发射（通常为输入侧和输出侧）和辐射EMI。。。
开关稳压器在许多方面优于线性稳压器，最显著的是在高功率转换中实现高效率的能力。开关稳压器在高功率转换效率方面占上风。然而，它们也表现出一些弱点。许多应用的一个主要挑战是开关调节器固有的干扰，因为它可以产生传导发射（通常为输入侧和输出侧）和辐射电磁干扰（EMI）。EMI会耦合到电路的信号关键部分，降低系统性能。开关调节器产生的这种干扰也可能导致无法遵守给定的规范，例如，CISPR 22辐射B级限值在30 MHz和450 MHz之间的辐射发射。
图1显示了开关电源开关节点处的理想波形。除了实际开关频率（对于非隔离电源而言，通常介于500 kHz和3 MHz之间）之外，大约10 MHz和1 GHz之间的频率也通过开关转换产生，对应于通常介于1 ns和100 ns之间的转换时间。
通过延长过渡时间，可以减少快速切换产生的干扰。开关稳压器中较慢的开关转换不仅会将干扰转移到较低的频率，而且还会降低其幅度。这是基于公式V=L×di/dt得出的。因此，如果开关稳压器中的某个电流被快速切换（上升和下降），则固定寄生电感会产生更高的电压偏移。这也会增加干扰。
此声明可能会导致人们相信使用缓慢的切换过渡更好。就造成的干扰而言，这一切都是真的。不幸的是，慢速转换慢速转换产生更高的开关损耗。在过渡期间，开关具有一定的电阻，并且既不完全也不完全关闭。该开关在此期间具有高电阻。这会产生功率损耗并降低开关调节器的转换效率。
传统上，设计者必须选择具有高噪声的高效率或产生较少干扰的低转换效率。可以通过增加滤波器和屏蔽来缓解EMI，但这会增加显著的制造复杂性、尺寸和成本。
为了使高效率、低电磁干扰和紧凑型开关稳压器设计成为可能，ADI电源的工程师采用线性™该小组已开发出静音开关®技术。在静音切换器调节器中，高DI / DT电流回路分成两个对称环，导致图2中所示的两个相互取消的磁场。该噪声抑制设计通常在20dB和40dB之间减少EMI。
输入电压输出电压
图2显示了记录道和开关的对称布局。这将开关电流分成两条对称路径。一条路径生成与第二条路径强度相同但方向相反的场。因此，这些干扰场在很大程度上相互抵消。
静音切换器技术和新的静音切换器2技术也允许高电压在里面到V.出来在高频操作中的比率，同时保持低噪音。这导致总溶液尺寸较小。这些架构允许开关稳压器紧凑，安静，高效。
- Frederik烛台是慕尼黑模拟设备电源管理的现场应用工程师。
