上期文章讲完了开关电源和LDO电源效率的比较,显然是开关电源占了上风,它普遍维持在85%以上的效率而且加上之前说的输出电压可升可降的属性,看上去LDO电源已经不是它的对手。但是实际上并非如此,至少我们看到pCB设计中还是很多用到LDO电源的,说明它肯定有自身的优势。其中,它最大的一个优势很多网友也提到了,就是纹波小。本文就展开讲讲它们纹波的情况。
纹波小是我们通常的说法,其实衡量电源,尤其是LDO电源纹波有一个很正经的技术指标,叫做电源抑制比(pSRR),用输入电源变化量与转换器输出变化量的比值来表征,通常以分贝为单位,如下图:它描述的是在很宽的频域范围内的pSRR(如下文公式)需要满足对应芯片手册要求的参数,对应的pSRR的dB值越高,表明该电源的抗干扰能力越强。
pSRR=20*log(Vin_ripple/Vout_ripple)
我们继续以LM2941(LDO电源)和TpS5430(开关电源)进行纹波的仿真,为了简单说明问题,这里我们只分别输入一个时域上100K周期的电源噪声,峰峰值为1V的噪声,LM2941电路如下所示:
此时理想情况下5V的输出变成了以下的结果:这时输出电压的纹波为500uA。
根据上面的pSRR的公式我们可以计算出电源抑制比。
pSRR=20*log(1V/500uA)=66dB。
查阅该电源芯片的文档,得到该指标如下:在100K处的pSRR满足要求。
而我们的开关电源纹波情况又是如何呢?以TpS5430进行仿真,结果如下:
pSRR=20*log(1V/13mV)=37dB。可见两者的差距还是比较大的。开关电源的纹波状况的确比较恶劣。
技术专区慕展上,世强带来的SiC、GaN、三电平让你的效率直达最high点如何利用二级输出滤波器防止开关电源噪声陶瓷垂直贴装封装(CVMp)的焊接注意事项及布局DC-DC转换器的平均小信号数学建模及环路补偿设计常用基准稳压电源产生办法有哪些?