最大限度地减少Ćuk调节器的排放

ćuk拓扑非常适合从正电源电压产生负输出电压。许多系统需要负电压,以便能够有效地读取来自某些传感器的信号。为此,可能需要提供信号链,例如+5 v和–5 v甚至+15 v和–15 v。 负电压还用于安全切换某些开关元件,如碳化硅(sic)。
ćuk拓扑也称为2l反相拓扑,因为它在电源路径中需要两个电感器。图1显示了ćuk拓扑的电路图。
图1.用于产生负电压的 ćuk 拓扑示意图。
在选择合适的开关稳压器ic时,确保有一个用于负电压的反馈引脚非常重要。adi公司拥有大量集成开关的合适单芯片开关稳压器ic,以及带外部开关晶体管的控制器ic。
最重要的是,所需的两个电感器代表了成本和空间因素。然而,这两个元件也会导致输入侧和输出侧的电源路径产生电感。这样可以防止输入端和输出端的快速开关电流。因此,ćuk拓扑通常被认为是一种噪声特别低的拓扑。当然,就像其他开关稳压器一样,ćuk拓扑具有开关电流。它们在图 1 中显示为蓝色的热回路。术语热回路是指具有快速di/dt转换的一组迹线。为了尽量减少开关电流产生的干扰,寄生电感以及随之而来的环路的空间扩展度必须设计得尽可能小。
因此,在ćuk转换器的最佳电路板布局中,续流二极管d、耦合电容c和开关s1必须非常靠近。使用相应的ic引脚排列(如lt8330),这些线路的紧凑排列没有问题。图2显示了混凝土板布局中开关电流(热回路)的电源路径区域。
图2.针对 ćuk 拓扑优化的电路板布局。
关键环路由外部二极管 d、耦合电容 c 以及 lt8330 开关稳压器 ic 内的 gnd 和 sw 引脚之间的内部连接组成。热回路设计得尽可能小和紧凑。
图3所示为采用lt8330的电路示例,该电路适合用作ćuk拓扑中的稳压器。一个重要的特性是fbx引脚。它是一种特殊类型的fb引脚,可以处理ćuk拓扑中所需的负电压和正电压。如果lt8330用于升压或sepic拓扑,则需要一个正反馈引脚极性。
图3.采用lt8330的ćuk稳压器的电路示例。
稳压器输入侧和输出侧的电感都会影响其产生的传导发射量。如果采用具有非常紧凑热回路的优化电路板布局,则会产生非常低噪声的解决方案。这些特性使 ćuk 稳压器非常适合产生低噪声负电压。

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