Aufräumen eines schaltenden 5-V-DC-DC-Wandlers für einen rauscharmen 5-V-Ausgang

Ich habe ein Projekt, das ich an einen 5-V-Bus anschließen muss, der von diesem DC-DC-Schaltwandler kommt .

Ich muss dies bereinigen, um es mit einem Logamp ( LOG114 ), einer Fotodiode und einem ADC ( ADS8519 ) zu verwenden. Ich möchte auch, dass diese Schaltung an zukünftigen Projekten mit ähnlichen Netzteilen arbeitet.

Wie sauber ist sauber? Genauer gesagt, wie hoch ist die Welligkeitsspannung, die Sie über das Frequenzspektrum in Millivolt tolerieren? Der Marketing-Klappentext für dieses Teil gibt "Geringe Ausgangswelligkeit und Rauschen" an, aber die elektrischen Spezifikationen besagen, dass es eine Welligkeit von <25 mV RMS zwischen 5 Hz und 20 MHz erzeugt, was bereits ziemlich niedrig ist.

Antworten (1)

Welligkeit am Ausgang eines Schaltreglers lässt sich nicht vermeiden. Sie können es etwas minimieren, und Sie können es auf eine andere Frequenz verschieben, aber Sie können es nicht beseitigen.

Ein Linearregler hat keine Welligkeit am Ausgang. Es gibt Rauschen am Ausgang, aber keine Welligkeit im gleichen Sinne wie bei einem Schaltregler. Natürlich haben lineare Regler ihre eigenen Probleme wie eine schreckliche Effizienz.

Wenn ich so etwas wie einen relativ hohen Wirkungsgrad UND ein extrem niedriges Rauschen benötige, verwende ich sowohl einen Schaltregler als auch einen rauscharmen Linearregler mit niedrigem Dropout. Für einen +5-V-Ausgang werde ich den Umschalter für einen +6-V-Ausgang einrichten und dann den Linearregler verwenden, um ihn auf saubere 5 V zu bringen.

Hinweis: Nicht alle LDO-Linearregler sind gleich. Einige haben ein geringeres Rauschen als andere und einige haben geringere Spannungsabfälle. Wählen Sie mit Bedacht aus. Tut mir leid, ich habe keine Teilenummern zur Hand.

Einige Leute würden anstelle eines Linearreglers eine zusätzliche Filterung am Ausgang des Umschalters verwenden, aber ich finde, dass sich ein solcher Filter nicht lohnt. Diese Filter basieren auf einer LC-Topologie und erfordern große Induktoren und Kappen, um effektiv zu sein. Ein Linearregler kann kleiner und billiger sein als ein Filter (aber etwas weniger energieeffizient).

+1. Möglicherweise finden Sie in den Datenblättern der Linearregler für andere Frequenzen als 120 Hz Welligkeitsunterdrückung/PSRR-Werte in dB. Dieser Umschalter arbeitet im Bereich von 300 kHz bis 450 kHz.
Das ist ein großartiger Ansatz, aber ich denke, es ist wichtig zu beachten, dass dieser Ansatz für dieses spezielle Modul, das einen fest codierten +5-V-Ausgang hat, nicht sehr gut funktioniert. Möglicherweise können Sie einen LDO verwenden, um dies auf 3,3 V zu senken, aber es ist nicht hilfreich, wenn Sie eine +5-V-Versorgung benötigen.
@KevinVermeer In der Frage hat das OP nicht gesagt, welchen Regler er verwendet. Es könnte einer der einstellbaren in demselben Datenblatt sein. Schauen Sie sich trotzdem den Trimmstift auf Seite 14 des Datenblatts an. Es erklärt, wie man die Ausgangsspannung anpasst. Diese Optimierung funktioniert sogar bei den "festen" Ausgangsversionen der Module.
@DavidKessner - Ah, nicht genau genug gelesen. Danke für die Klarstellung.
David, nur eine Kleinigkeit, die ich nicht verstehe: Wie entscheiden Sie sich dafür, 6 V vom Schaltregler auszugeben, anstatt – sagen wir – 5,2 V? Ist 1 V der minimale Dropout des LDO? Oder hilft es, das Rauschen besser zu unterdrücken?
@clabacchio Sie möchten niemals, dass die Spannung unter 5 V + LDO_DropOut_Voltage fällt. Rauschen oder Welligkeit am Schaltausgang kann diese Schiene also nicht tiefer fallen lassen. Und ich würde ein bisschen mehr hinzufügen, damit etwas Spielraum übrig bleibt. Meine 6-V-Figur war ein "guter Anfang", aber sie könnte verbessert werden, sobald alle Teile ausgewählt sind.
Aufräumen eines schaltenden 5-V-DC-DC-Wandlers für einen rauscharmen 5-V-Ausgang
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