升壓型DCDC轉(zhuǎn)換器高頻噪聲的抑制方法

升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器在提供高效率的電源轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)產(chǎn)生高頻噪聲。因此抑制高頻噪聲是設(shè)計(jì)升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器時(shí)的一個(gè)重要考慮。以下是一些有效的高頻噪聲抑制方法：

減少諧振能量和電感量來(lái)降低高頻噪聲

為了有效降低高頻噪聲，關(guān)鍵在于減少在低側(cè)開(kāi)關(guān)開(kāi)啟或關(guān)閉時(shí)引發(fā)振鈴現(xiàn)象的能量。這種能量通常在電感和電容之間交換，導(dǎo)致LC振蕩。如果缺乏電感或電容，LC振蕩就不會(huì)發(fā)生。因此，通過(guò)減小輸出回路中的電感成分，我們可以減少儲(chǔ)存的能量，進(jìn)而減弱LC振蕩并降低高頻噪聲的水平。

減小反向恢復(fù)電流

為了減少低側(cè)開(kāi)關(guān)在導(dǎo)通過(guò)程中產(chǎn)生的振鈴能量，關(guān)鍵在于降低反向恢復(fù)電流。在低電壓輸出的二極管整流應(yīng)用中，可以考慮采用肖特基勢(shì)壘二極管。

與普通的PN結(jié)硅二極管不同，肖特基二極管不依賴(lài)于空穴導(dǎo)電，因此不存在反向恢復(fù)電流的問(wèn)題。此外，肖特基二極管的正向?qū)▔航担╒F）也低于硅二極管，從而提供更高的效率。但是，當(dāng)二極管處于反向偏置時(shí)，其漏電流通常比硅二極管大，這在高電壓輸出和高溫環(huán)境下可能導(dǎo)致熱失控問(wèn)題。

在高電壓輸出場(chǎng)合，由于耐壓和熱失控的限制，可能無(wú)法使用肖特基二極管，這時(shí)可以選擇快恢復(fù)二極管。快恢復(fù)二極管是一種特殊設(shè)計(jì)的硅二極管，具有較小的反向恢復(fù)電流。雖然其正向?qū)▔航当绕胀ü瓒O管稍高，但在高電壓應(yīng)用中，對(duì)整體效率的影響相對(duì)有限。

減小輸出環(huán)路中的電感分量

當(dāng)高側(cè)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，快速的脈沖電流會(huì)流向輸出電容。然而，輸出電容的等效串聯(lián)電感會(huì)導(dǎo)致一個(gè)反向電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生，這在輸出電容器上引發(fā)脈沖高壓。隨著電流流過(guò)，磁能會(huì)在ESL中儲(chǔ)存起來(lái)，成為L(zhǎng)C振蕩的能量來(lái)源。

選擇一個(gè)低ESL的輸出電容器可以降低這種脈沖高壓的峰值，并減少儲(chǔ)存的能量，從而減輕振蕩現(xiàn)象，進(jìn)而減少高頻噪聲。不過(guò)，由于升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器通常需要使用高耐壓和大容值的電容器，這往往意味著電容器的物理體積較大，難以找到ESL較小的產(chǎn)品。

面對(duì)這樣的挑戰(zhàn)，一種解決方案是并聯(lián)多個(gè)小容量（總?cè)萘康?/N）電容器而非單一大容量電容器。這種方法可以通過(guò)減小單個(gè)電容器尺寸來(lái)減少它們的ESL，并且通過(guò)并聯(lián)進(jìn)一步將整體ESL降至原來(lái)的1/N。

盡管這種方法在降低ESL方面非常有效，但隨著所需電容器數(shù)量N的增加，元件的總成本也會(huì)上升，這就帶來(lái)了成本控制的考量。

綜上所述，升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器的高頻噪聲抑制需要綜合考慮多個(gè)因素，并采取多種措施。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以顯著降低噪聲水平，提高轉(zhuǎn)換器的性能和系統(tǒng)的可靠性。