LDO输入电压突变引起输出电压突变而产生毛刺

ztb · 发表于 2019-11-12 09:47

如题描述一样，LDO输入5V（DC-DC提供），输出3.3V供MCU；5V除了供LDO外还有一个PWM控制的动态负载，PWM的开启和关断会引起5V的突变而使LDO输出产生毛刺，试图加大了LDO输入电容和输出电容，但是没有效果，请问有没有解决办法；

发表于 2019-11-12 09:54

本帖最后由 xmar 于 2019-11-12 09:56 编辑

增加提供5V的DC-DC电源的功率并减小其纹波。甚至用2个5V的DC-DC电源，一个单独供PWM，另一个用来给3.3VLDO供电。

Tanglin7630424 · 发表于 2019-11-12 09:58

xmar 发表于 2019-11-12 09:54
增加提供5V的DC-DC电源的功率并减小其纹波。

LDO输出电流最大300mA,实际负载只有最大50mA， DC-DC输出5V/600mA，总负载最大250mA，只要没有动态负载，5V和3.3V的纹波是没有问题的；

发表于 2019-11-12 10:53

有毛刺很正常，涉及到DC-DC和LDO的瞬态响应性能，布线回路上注意区分，PWM负载和LDO电源输入分别串电感试试

发表于 2019-11-12 11:25

是感性负载吧，增加一个大电容或者增大5v功率

发表于 2019-11-12 11:32

观察到的毛刺有两类，一个是空间辐射为主，一个是地平面阻抗为主，都是简单加电容解决不了的。
辐射的，可以尝试降低PWM的上升下降沿速度、加接地的铁磁性屏蔽罩吸收辐射能量。阻抗的，试试 PWM供电电容 -- 毛刺敏感点参考地之间补充连接一根导线

发表于 2019-11-12 11:49

wh6ic 发表于 2019-11-12 11:32
观察到的毛刺有两类，一个是空间辐射为主，一个是地平面阻抗为主，都是简单加电容解决不了的。
辐射的，可 ...

不是其他原因，毛刺产生的原因我确定是DC-DC 和LDO瞬态响应特性造成，也就是当DC-DC的负载突变大后输出没有及时响应，LDO输入电压突变降低后输出同样没有及时响应

发表于 2019-11-12 11:58

本帖最后由 zyj9490 于 2019-11-12 11:59 编辑

Tanglin7630424 发表于 2019-11-12 11:49
不是其他原因，毛刺产生的原因我确定是DC-DC 和LDO瞬态响应特性造成，也就是当DC-DC的负载突变大后输出没 ...

用磁阻降低点，用无极性电容103多并几个。电介电容此时已变成感性，怎么去不了毛刺。此时要的是ESR,ESL小的电容，眊间补充电流。

发表于 2019-11-12 16:30

Tanglin7630424 发表于 2019-11-12 11:49
不是其他原因，毛刺产生的原因我确定是DC-DC 和LDO瞬态响应特性造成，也就是当DC-DC的负载突变大后输出没 ...

加一个100UF的钽电容试试看

发表于 2019-11-12 17:05

换不同厂家的芯片，特别注意有无Line Transient Response and Load Transient Response这两项指标。

发表于 2019-11-12 21:06

Tanglin7630424 发表于 2019-11-12 09:58
LDO输出电流最大300mA,实际负载只有最大50mA， DC-DC输出5V/600mA，总负载最大250mA，只要没有动态负载 ...

LDO有个Line Regulation参数，就是表征这个输出毛刺幅度的，芯片自身设计的问题，外部改善的空间不大。
变化个几十mV很正常。如果3.3V接受不了这个毛刺，可以考虑改用高耐压LDO，直接从DC-DC的输入拉电压给到高压LDO来产生3.3V，前级输入端电压应该变化很小

发表于 2019-11-13 08:42

yanwen217 发表于 2019-11-12 21:06
LDO有个Line Regulation参数，就是表征这个输出毛刺幅度的，芯片自身设计的问题，外部改善的空间不大。
...

Line是线性调整率，是输出随输入变化的变化量。这里毛刺就是瞬态响应特性，涉及LDO的带宽，外部不好解决

发表于 2019-11-13 08:59

可以选用高PSRR的LDO , 还有注意地的布线分开

发表于 2019-11-13 09:32

大概率是测试本身的问题。

发表于 2019-11-13 16:46

飞鸿留影发表于 2019-11-13 08:42
Line是线性调整率，是输出随输入变化的变化量。这里毛刺就是瞬态响应特性，涉及LDO的带宽，外部不好解决 ...

负载调整率，就是瞬态响应，也会导致输出跌落和毛刺。
楼主这里遇到的问题是输入端的变化导致输出有毛刺，是线性调整率这个的问题
这两个外部都不好解决。不过好一点的LDO通常都是几十mV的毛刺而已

发表于 2019-11-13 19:53

dc-dc前端加电感

发表于 2019-11-13 22:25

5V经过LC或RC减慢上升、下降沿，再给LDO。

发表于 2019-11-14 09:29

这样的首先需要把layout和原理图贴出来吧。然后毛刺的宽度是多少，高度是多少，把示波器抓的图贴出来，看看就知道了。这样的我碰多了，一般只有这些问题了。排除上面的就是芯片问题了，换一个厂家就好了

发表于 2019-11-14 09:37

首先DCDC的动态负载一般只是过充，不是毛刺。过充可以通过调整响应速度来解决。另外LDO的PSRR一般至少65dB吧，千倍纹波抑制，不可能传到输出的。所以最大可能是线路或layout问题，或是上面有兄弟说到的测试问题。