单电感3路输出 buck电路问题

发表于 2013-3-21 11:48

手上有个嵌入式项目，CPU本身内置了DC-DC控制器，外围只需要接一个电感，就可以输出3.3V 1.8V 1.2V三组电压，系统选用锂电池供电，电压在3.7-4.2V。调试过程：系统刚工作一段时间，三组电压输出正常，量测电感两端，都有波形。之后会不定期出现输出电压紊乱情况，再用示波器量测电感两端，发现只有一端有波形，另一端是直流，电压与电池的电压一致，此时三组输出的电压都偏高了，而且夹有很强的干扰信号在上面。老板说是硬件设计不良，但不知道怎么判断分析啊，求大神们指教

发表于 2013-3-21 12:10

一个电感三组电压? 十分新鲜的酸菜, 楼主请上个图看看.

登录 · 发表于 2013-3-21 12:33

登录 · 发表于 2013-3-21 12:34

登录 · 发表于 2013-3-21 12:36

你领导说的是对的,
这部分设计很关键,你好好看看你的CPU 硬件说明文档,
附件你可以参考

登录 · 发表于 2013-3-21 13:19

PowerAnts 发表于 2013-3-21 12:10
一个电感三组电压? 十分新鲜的酸菜, 楼主请上个图看看.

呵呵，上图了，就是这样的原理。CPU有2路供电，一种通过3组LDO将5V转换为3.3V 1.8v 1.2V 。另一种是锂电池通过DC-DC转换得到这三组电压。使用LDO转换时，没有出现电压紊乱情况，只有在DC-DC模式下才出现

发表于 2013-3-21 13:40

这个IC做的太牛X了, 应该是BUCK的后面分别用三个开关接到输出端, 分别用三个环路来控制三个开关的巡回接通. 一级棒

发表于 2013-3-21 14:05

PowerAnts 发表于 2013-3-21 13:40
这个IC做的太牛X了, 应该是BUCK的后面分别用三个开关接到输出端, 分别用三个环路来控制三个开关的巡回接通. ...

这个现象是随机出现的，周边电路很简单，就是一个15UH的电感，输出电路上放置了钽电容和MLCC电容，输出的3组电压又接回到CPU，为系统供电。不知道怎么去分析，什么样的情况才会导致这样的问题出现

发表于 2013-3-21 14:14

这种电路的LAYOUT要十分讲究, 噪声有可能让开关时序紊乱.

登录 · 发表于 2013-3-21 14:18

简单原理猜想图: Q4为主开关, Q5为同步继流开关, Q1-Q3分别为输出选择开关, 当1.2V输出电压低于设定值, 则将Q4与Q5的驱动作经或逻辑去驱动Q1。Q1-Q3有逻辑互锁，分时巡回。

发表于 2013-3-21 14:38

PowerAnts 发表于 2013-3-21 14:18
简单原理猜想图: Q4为主开关, Q5为同步继流开关, Q1-Q3分别为输出选择开关, 当1.2V输出电压低于设定值, 则 ...

出现问题时，示波器量电感两端，只有一端有波形，另一端就是直流信号，和锂电池一样的电压，这个比较奇怪，难道Q4一直是打开状态？

发表于 2013-3-21 14:54

jjjyufan 发表于 2013-3-21 12:34

layout基本按照datasheet的要求来做的，想想应该不会有什么问题

发表于 2013-3-21 15:13

这么牛的器件啊,
发给规格书看看可否?

发表于 2013-3-22 12:29

15uH电感大了，可能是单周期内供电不足导致。
看器件选型列表，注意直流电阻和电流要求。

发表于 2013-4-16 15:00

bald 发表于 2013-3-22 12:29
15uH电感大了，可能是单周期内供电不足导致。
看器件选型列表，注意直流电阻和电流要求。
...

电流在300MA左右，电感如何选择？

发表于 2013-4-17 15:47

负载300A，输出功率应该在1W以内。
L=(5.0-3.3)^2*ton*δ/2P=2.89*ton*δ/2
其中δ可以设置，但要求得ton需要知道电源的调制频率，手册中没有给出。
不过手册中电感的典型值推荐是2.2uH,你的15uH超过这个要求太多了。至于电流，取1A有效值的应该足够了。

试试吧

发表于 2013-4-17 15:56

没注意你的电池最低电压时3.7V,这样15uH更显得大了。
电感电流还要选大一些的，否则启动时有可能饱和。
不知道电源的限流值是多少，再查一下手册，如果人家给的最低输入电压指标高于这个值，你的应用可能会不适合。

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