使用LC滤波器降低开关稳压器噪声

可以使用不同的滤波技术来降低开关噪声 调节器。一种效果特别好的是带电感器的LC滤波器 与潮流串联和电容从滤波电压 接地。这种类型的LC滤波器在频率上产生双极点 域。根据L和C的值，转折频率（在本例中为双极）可以设置为降低噪声 从开关频率和开关转换频率 开关模式电源。附加的LC电路用作 低通滤波器。

当由以下电源供电的敏感电子设备出现噪音问题时 开关模式电源，由L2和C3组成的滤波器通常可以 使用（图1）。电源的输出电压被滤波 LC 滤波器。来自开关频率的高频噪声， 通常在 500 kHz 和 3 MHz 之间，并且从开关转换 频率通常在 50 MHz 和 200 MHz 之间，会衰减。

图1.降压稳压器，用于在输出端使用LC滤波器为噪声敏感负载供电。

附加滤波器在电路中的位置对于 成功过滤。直观地说，人们会把这个滤波器放在输出之间 开关模式电源和敏感负载。如此敏感 负载可以是高分辨率ADC、DAC、低信号运算放大器或 用于射频电路的灵敏VCO或PLL。输出端的任何纹波电压 降压稳压器将被附加滤波器衰减。虽然涟漪 电压出现在节点A中（图1），节点B中的噪声会低得多。

但是，如果开关模式电源恰好是降压稳压器， 附加LC滤波器位于开关稳压器的输入端 而不是输出，可以更好地降低噪音。这显示 在图 2 中。原因是降压拓扑相对较少 输出侧的噪声。电感（图2中的L1）与 输出路径（节点 A）。该节点将经历一些纹波电压， 但幅度通常只有几mV。确切的值取决于 使用的开关频率、输入和输出电压值，以及 尤其是 L1 和 C2 的选定组件值。

图2.通常，额外的输入滤波器比输出上的滤波器更能降低系统噪声

然而，降压拓扑的输入端噪声很大。当开关 S1 关断时，没有电流流入降压稳压器。当开关 S1 打开时， 全电流流入电路。输入电容 C1 有助于降低 这些强烈的电流会稍微改变一下。尽管如此，输入侧噪声要高得多。

降压稳压器输入端的噪声未与 敏感负载。但是，在普通电路中，有许多耦合 这种噪音的机制。输入端的快速交流电 降压级通常在电路板上长距离布线。这 变化的电流可以感应耦合到电路中的其他部分 并最终在敏感负载电路中产生噪声。

输入侧滤波器在降低噪声方面比 输出侧滤波器特定于降压拓扑。其他拓扑，例如 作为升压或反激，在输出侧产生高噪声。结果， 输出侧的附加LC滤波器对于降低噪声至关重要。

众所周知，在为敏感负载供电时，额外的滤波 开关模式电源很有意义。噪音可以降低 有效地使用这样的过滤器。许多设计师没有意识到的是，在 在某些情况下，尤其是对于降压稳压器，滤除 输入端获得最佳性能。直觉上，人们会首先看到 降压稳压器和被供电负载之间的节点。

正如文章中所解释的，在这种情况下，我们的直觉没有 引导我们找到最佳解决方案。始终查看交替的节点 电流，也称为热回路，发生并正确进行额外的滤波 那里。从而有效降低开关噪声。

审核编辑：郭婷