通过超低噪声48V至5V、10W DC/DC转换器降低EMI

设计人员越来越多地使用超低噪声控制器来避免EMI问题。更低的工作电压和更灵敏的测量产生了对更安静电源的需求。通常需要额外的滤波元件和屏蔽，以及仔细的电路板布局。超低噪声开关稳压控制器 （例如 LT1683） 可减少或免除对额外滤波的需要。LT1683 控制器采用外部 MOSFET 来构成超低噪声 DC/DC 转换器。对开关电压和开关电流压摆率的控制可降低开关稳压器的噪声。LT1683 使用外部开关在选择电源的电压和电流额定值方面提供了更大的灵活性。

电路详情

图1所示为采用推挽式正激式转换器拓扑的超低噪声48V至5V转换器的原理图。输出宽带噪声非常低，为200μV （带宽 = 100MHz），输出电流为 2A 输出 （10W）。LT1683 包含用于转换器的所有控制电路：振荡器、误差放大器、栅极驱动器和保护电路。低噪声是通过控制 MOSFET 漏极的电压转换速率和 MOSFET 电流的电流转换速率来实现的。从漏极到电容A或电容B的电容分压器网络产生一个有效的0.33pF电容，提供电压转换率反馈信息。电流转换反馈通过 1683mΩ 检测电阻器在 LT100 内部发生。

图1.超低噪声 48V 至 5V DC/DC 转换器。

R上的电阻器VSL和 R中超引脚允许用户优化压摆率。需要在噪声和转换器效率之间进行权衡。在设计过程中，监视输出电源噪声，同时通过压摆控制电阻减慢压摆率。调整压摆率，直到满足噪声要求。一般来说，效率损失只有百分之几。

图2显示了其中一个MOSFET漏极上的电压和检测电阻两端的电压。由于电压转换控制，MOSFET漏极上不需要箝位或缓冲器，开关振铃大大减少。图3显示了输出端的噪声。输出噪声非常低，仅为 200μVP-P.

图2.其中一个 MOSFET 漏极和检测电阻上的电压。

图3.5V输出噪声（带宽= 100MHz）。

SHDN引脚为电源提供欠压锁定功能，确保输入在允许转换器启动之前启动并运行。此外，GCL 引脚可防止 MOSFET 上的栅极电压过高，并防止 MOSFET 在没有足够栅极电压的情况下导通。CS引脚为逐脉冲电流控制和压摆控制提供反馈。CS上的大信号指示故障，也会关闭MOSFET。

通过使用自举绕组在转换器启动并运行时为器件供电，提高了转换器效率。低噪声设置下的效率约为77%。

结论

LT1683 提供了一种产生一种高效、超低噪声电源的独特方法。新颖的控制电路使开关稳压器安静，为敏感的电子系统提供新的电源解决方案。使用外部 MOSFET 开关允许根据应用定制电源的电压和电流额定值。

审核编辑：郭婷