DC-DC电源调试

只看该作者 · 2012-7-25 17:16

做了一个DC-DC的开关电源。最基本的二极管，电感，电容，mosfet，在电容部分选择了1个100uF的铝电解电容，2个1210的100uF的陶瓷电容，1个0.1uF的陶瓷电容。
当仅仅使用2个1210的100uF的电容的时候，电感会叫，ripple大概有500mV（3.3V输出），将其中一个100uF（1210）陶瓷电容更换为铝电解电容以后，电感就不叫了。
在此有个疑问，问什么用陶瓷电容的时候电感会叫，而更改为相同的容值的铝电解电容就不叫了呢。
后来直接焊接1个100uF的1210,1个100uF的铝电解和1个0.1uF的效果最好，84mV，增加一个1210的100uF的时候spike反而变大为100mV左右。为啥多并上一个cap后spike反而会变大，不是减小了电源环路的ESL和ESR了吗
电源芯片的开关频率是300K的，输入6.5V输出3.3V无压力，后来更换了一个600K的开关频率（仅仅开关频率不一样），保持LC的配置不变，电感又叫了，量了下二极管的波形，很奇怪的是一部分的占空比80%，一部分50%。以下是二极管的波形

还请大大指点下

正常情况下的二极管的上升沿过冲很大，并伴有振铃现象，不知如何处理

村田的资料说当2个电容相差过大，易造成反谐振，我在他的资料上看到的现象就是spike的振铃，不知各位有没有了解电容的反谐振，如下图算不算反谐振

只看该作者 · 2012-7-25 17:23

开关电源输出滤波电容的ESR不能太小，它给系统增加了一个零点，这样系统容易稳定

2万 · 2012-7-25 18:59

显然环路不稳定

只看该作者 · 2012-7-25 22:33

如果环路不稳定的话，输出应该自激震荡吗？
楼主能不能传个这种worse波形时的output ripple

只看该作者 · 2012-7-27 11:49

4# hndxwxl
正弦波，大概500mV的pp

只看该作者 · 2012-7-27 11:50

2# zhaohe2001
有没有关于电源环路相关的资料或书籍，参考下
谢谢先

只看该作者 · 2012-7-27 15:11

3# lyjian
在输入电压比较高的情况下，占空比比较小就没有问题，当把输入电压调小，占空比比较大的时候就会出现环路不稳的问题。
作何解

只看该作者 · 2012-7-29 16:16

看到Richtek的RT8205 SPEC中关于输出电容的规定：1/(2*π*ESR*C)<1/4*Fsw.MLCC会有比较高的零点频率，如果ESR太低的话，会使环路不稳定。
你测波形的时候抽载电流是多大呢？

只看该作者 · 2012-8-4 12:00

2# zhaohe2001

这是什么道理呢？时候能提供理论依据？

只看该作者 · 2012-11-20 12:32

9# chenxiaocong 有些LDO，DC/DC 会将环路的参数在DATASHEET中给出，并建议在环路的RC是如何使用的，有些LDO的ESR不能太小。器件内部设计的不同http://www.szlyic.com/shopstyle/articleinfo/281140.html

只看该作者 · 2012-11-20 12:32

原因大致如下：
1、稳压器的稳定性取决于回路增益和回路相移，LDO也不例外。
2、通常所有的LDO都会要求其输出电容的ESR值在某一特定范围内，以保证输出的稳定性。 LDO制造商会提供一系列由输出电容ESR和负载电流组成的定义稳定范围的曲线，作为选择电容时的参考。这些推荐值可以从相关的Datasheet上看到。
3、输出电容是用来补偿LDO稳压器的相位裕度，不合适的ESR会引起回路振荡。基本上所有的LDO应用中引起的振荡都是由于输出电容的ESR过高或过低。
4、LDO的输出电容，一般地，钽电容是最好的选择。另一点非常重要，优质电容的ESR在－40℃到＋125℃温度范围内的变化小于2:1。然而，铝电解电容在低温时的ESR会变大很多，所以不适合作LDO的输出电容，应排除在外。
5、应该注意，大的陶瓷电容（≥1uF）通常会用很低的ESR（＜20mΩ），这几乎会使所有的LDO稳压器产生振荡。如果使用陶瓷电容就要串联电阻以增加ESR。而且大的陶瓷电容的温度特性较差（例如Z5U型），也就是说在工作范围内的温度的上升和下降会使容值成倍的变化，所以它不推荐使用。
6、可能你已注意到，某些LDO专门设计使用陶瓷电容，似乎与上面矛盾。已知有两款LDO，LP2985和LP2989，要求输出电容贴装超低ESR的陶瓷电容。这种电容的ESR可以低到5～10mΩ。也就是说，在如此低ESR的电容下，LP2985仍能够稳定工作。这是由于，在IC内部已经放置了钽输出电容来补偿零点，此LDO的零点已被集成在IC内部。这一做法是为了将可稳定的ESR的上限范围下降。可以查到，LP2985的ESR稳定范围是3Ω-500MΩ，因此它可以使用陶瓷电容。然而这样小的ESR却会使绝大多数的LDO稳压器引起振荡。
7、结论很容易得出：未在内部添加零点的典型LDO，所选ESR的范围一般为100mΩ-5Ω，只能使用钽电容而不能使用陶瓷电容。因此外部电容产生的零点必须处于足够高的频率，这样就不能使带宽很宽。否则，高频极点会产生很大的相移从而导致振荡。

只看该作者 · 2012-11-20 16:15

收益非浅，但仍不会计算

DC-DC电源调试

相关下载

相关帖子

甘甜之泉水

常驻人口

技术高手奖章

突出贡献奖章

沉静之湖泊

七世轮回

技术导师奖章

技术领袖奖章

核心会员奖章

坚毅之洋流

十世金身

技术奇才奖章

以坛为家

希望之星奖章

社区建设奖章

湍急之河流

缘定三生