请教DCDC输出电流与纹波的问题

zhongrt

请教DCDC输出电流与纹波的问题 [复制链接]

 

用的这个电路，在使用中发现以下问题：
空载或者负载电流很小（30几ma）时，输出纹波会较大，5mv左右（示波器可以看到个频率很低的尖峰），但是如果输出电流较大（测试时直接接了个22R电阻做复杂，电流接近100ma）时，纹波反而很小，只有几十个uV,这种情况怎么处理？是电感电容取值不合适吗？
实际使用中：输入5.0V，电感22U，输出电容100U+

zhongrt

貌似电感值太大了？TI官方电阻才2.2U

maychang

输出电流很小，纹波反而比较大，这是常有的事。
纯电容滤波(工频变压器整流常见的电路)，必定是输出电流越小，纹波越小。电感滤波则反之，输出电流越大，纹波越小。原因很简单：纯电容滤波，电容与负载并联，负载电阻越大，纹波电流流过电容的越多。纯电感滤波，电感与负载串联，负载电阻越小，纹波电压分到电感上的越大。

zhongrt

maychang 发表于 2017-3-3 12:04
输出电流很小，纹波反而比较大，这是常有的事。
纯电容滤波(工频变压器整流常见的电路)，必定是输出电流越 ...

有什么解决办法没有？电池供电，必须用DCDC降低功耗。

maychang

zhongrt 发表于 2017-3-3 14:29
有什么解决办法没有？电池供电，必须用DCDC降低功耗。

猜测你的芯片已经工作于“正常”，然后“关断”的间歇状态。因为你提到“示波器可以看到个频率很低的尖峰”。
三个办法，但不一定有效：
1、加大电感量。现在是22uH，考虑加大到47uH，甚至100uH。此法改变了开关电源的环路响应，可能会不稳定。
2、减小电感量，用手册推荐数值，同时加大电容量。
3、在Vo之后再加一级LC滤波。
只能说试试看。

chunyang

问题是，5mV的纹波会对楼主的应用造成影响么？如果无影响就不必关心。想进一步降低纹波，先试试加大输出滤波，且用瓷介电容+钽电解+铝电解（三者容量从小到大）并联，同时务必注意PCB的布局走线，特别是输出采样和滤波部分。这类开关电源的设计要点可以去我的blog中看一篇老帖。

zhongrt

maychang 发表于 2017-3-3 15:18
猜测你的芯片已经工作于“正常”，然后“关断”的间歇状态。因为你提到“示波器可以看到个频率很低的尖峰 ...

改变电感值似乎没什么效果，直接试了100U，都听到电感嘶叫了，手册推荐是2.2U，手头上没有，但试了4.7U的，区别跟22U不大。

zhongrt

chunyang 发表于 2017-3-3 17:47
问题是，5mV的纹波会对楼主的应用造成影响么？如果无影响就不必关心。想进一步降低纹波，先试试加大输出滤 ...

5MV有没有影响这个不好说，也许有也许没有，但关键不在这里，量产的机器，大概10-20%的机器会发生这样的现象，而且有些重新开下机器就正常了，但还有部分是无论怎么样都不行的。之前这种情况都是通过更换DCDC芯片来解决，有的时候更换一次就可以了，但又的时候要反复更换几颗才行，总觉得换芯片不是解决之道，所以才寻求解决方案。

chunyang

zhongrt 发表于 2017-3-3 18:32
5MV有没有影响这个不好说，也许有也许没有，但关键不在这里，量产的机器，大概10-20%的机器会发生这样的 ...

有没有影响靠的是分析，会分析就好说。部分电路如此，说明器件参数离散性临界，这也许只是器件参数问题，也许也跟设计（主要是PCB）有关。

qwqwqw2088

没有说满载是多大纹波
电流接近100ma，纹波反而很小是多少，测量时要接近IC的管脚
可以换换小ESR的滤波电容试试

qwqwqw2088

TI 的TPS6XXX系列的芯片，一般轻载省电模式，在轻载的时候芯片工作在VFM模式，这样纹波很大，当负载进入到大负载的时候，芯片才进入到PWM，这个时候电压纹波会很小。

zhongrt

@qwqwqw2088  @chunyang
该产品是一个HIFI级音频产品。纹波大会影响输出的底噪、THD等参数，以及听感等。
轻负载时纹波5MV；负载电流100MA时纹波小于0.1MV，安捷伦万用表相同情况下测得结果，示波器也能看到明显区别。
有没有什么型号可以直接代替，管脚兼容。

zhongrt

看TI的文档，还真是因为工作在省电模式（PFM模式）下造成的。

zhongrt

脉宽调制(PWM)-与脉冲频率调制(PFM).pdf (1.31 MB, 下载次数: 70)

2017-3-6 11:10 上传

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chunyang

zhongrt 发表于 2017-3-6 10:14
@qwqwqw2088  @chunyang
该产品是一个HIFI级音频产品。纹波大会影响输出的底噪、THD等参数，以及听感等。 ...

居然不仔细看器件手册啊，轻载下的工作模式不同，那就没办法彻底解决，必须换用合适型号的器件，去TI的官网看选型资料吧。