[发明专利]低噪声降压转换电路及低噪声电压供应总成器

说明书

技术领域

本发明有关于直流转直流整流电路，特别是关于一种低噪声降压转换电路及具备该转换电路的低噪声电压供应总成器。

背景技术

请参阅图1所示，为一典型的异步整流Buck电路(Buck Converter)。Buck电路为已知技术中常见的直流转直流整流电路(DC-DC Converter)。Buck电路通过一快速切换开关10，例如晶体管开关，将一直流电压源V的电压输出转换为不连续电流模式输出，例如脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号，再通过电感20、电容30、二极管40的整流，而供应低电压的电流至负载电路L。

快速切换开关10不断地进行开启及关闭，使得直流电压源V通过快速切换开关10输出不连续电流。此不连续电流与输入阻抗交互作用之下，将形成涟波电压(Ripple Voltage)及电磁干扰(Electromagnetic interference，EMI)，涟波电压及电磁干扰的强度若超过负载电路L的可容许强度门坎，将影响负载电路L的运作，甚至破坏负载电路L。纵使对负载电路L无明显的负面影响，电磁干扰也会影响周遭电子器材的运作。

关于整流电路的输出可能影响负载电路L的问题，美国专利US5,124,873号专利提出一种突波压制电路，其通过齐纳二极管(Zener Diode)反向地连接电压源的输出端，而将该输出端旁通接地。在有高电压突波由电压源朝向负载电路L输出时，齐纳二极管将因为反向偏压超过崩溃电压，而反向导通以将高电压突波旁通至接地线路而予以消除。但US5,124,873主要是解决来自电压源本身不稳定或外部导入的高压电所产生的高电压突波，并未解决直流转直流整流电路中所面临的涟波电压及电磁干扰。

而美国专利US7,038,899的说明书的背景技术提到一种滤波电路，用以滤除或抑制放大器输出的噪声。但该项技术的揭露并未解决涟波电压的问题，同时未解决直流转直流整流电路中所面临的涟波电压及电磁干扰问题。

发明内容

鉴于直流转直流整流电路中所面临的涟波电压及电磁干扰问题，本发明提出一种低噪声降压转换电路，可抑制涟波电压及并降低电磁干扰。

本发明提出一种低噪声降压转换电路，用以接收一输入电压，而加以转换并输出一转换电压至一负载电路。低噪声降压转换电路包括一整流电压输出端、一脉冲产生器、一整流二极管一整流电感、一整流电容及一阻抗元件。

整流电压输出端用以输出转换电压。脉冲产生器包括一脉冲输出端；脉冲产生器用以接收输入电压，而通过脉冲输出端输出一脉冲。整流二极管反向地耦接于脉冲输出端，而使脉冲的负载部分对整流二极管产生的反向偏压。整流电感的一端连接于脉冲输出端以接收脉冲，另一端连接于整流电压输出端。整流电容的一端连接于整流电压输出端，另一端电性接地。阻抗元件至少提供电阻阻抗及电感阻抗，其中整流二极管及该阻抗元件互相串联且电性接地。

通过阻抗元件匹配负载电路的输入阻抗，本发明的低噪声降压转换电路可有效地抑制涟波电压并消除电磁干扰。

鉴于直流转直流整流电路中所面临的涟波电压及电磁干扰问题，本发明提出一种低噪声电压供应总成器，其输出具有涟波电压强度及低电磁干扰强度的优点。

本发明提出一种低噪声电压供应总成器，用以输出一转换电压至一负载电路。低噪声电压供应总成器包括一整流电压输出端、一脉冲输出装置、一整流电感、一整流电容、一整流二极管及一阻抗元件。

整流电压输出端用以输出该转换电压。脉冲输出装置包括一脉冲输出端，用以输出一脉冲。整流电感的一端连接于脉冲输出端以接收脉冲，另一端连接于整流电压输出端。整流电容的一端连接于整流电压输出端，另一端电性接地。整流二极管反向地耦接于脉冲输出端，而使脉冲的负载部分对整流二极管产生的反向偏压。阻抗元件至少提供电阻阻抗及电感阻抗，其中整流二极管及阻抗元件互相串联且电性接地。

通过阻抗元件匹配负载电路的输入阻抗，本发明的低噪声电压供应总成器所输出的转换电压，具有低涟波电压强度及低电磁干扰强度的特点。

本发明各实施例有效地抑制涟波电压的大小，从而避免涟波电压对负载电路产生的破坏。同时，对于涟波电压的抑制，也可以有效降低电磁干扰的强度，使得本发明各实施例提供的电压供应方案具备低噪声的特性。

附图说明

图1为已知技术的直流转直流整流电路的电路示意图。

图2为本发明第一实施例的电路图。

图3及图4为图2的电路于不同半周期中，电流流动方向的示意图。