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求大神帮忙看一下这块小板子

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楼主
32021724|  楼主 | 2013-12-20 12:34 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式


(图好小。。。上传了一下附件)
最近在做一块移动电源的PCB,BOOST升压方案,3.7升5V,频率625kHz(IC决定的)
一开始做电量显示的时候,简单的用了LM339电压比较器,接通电路发现LM339工作很不稳定,用示波器查了一下电路,发现PCB的每个角落都有一个Vpp 13mV,频率625k的梯形方波,导致LM339无**常工作。用滤波电容对地滤波也滤不掉,甚至把示波器的地和探头都放在PCB的GND上也会有这个干扰。

PCB如上图,板子大小7*2cm,FR4,35um铜,双面板
U7是BOOST IC,L1是功率电感

绿色是电流流入BOOST和功率电感的路径
蓝色是电流从GND流回电池负极的路径(最窄的地方蓝色箭头标示位置47mil),通过两个并联的MOS流回电池负极
紫色是5V输出路径

1,这个干扰到处都是,连地线上都是,应该算是共模干扰吧?因为GND上也有这个信号,所以通过滤波电容滤波基本不可能了吧?
2,GND上也存在这个干扰,是不是因为我这个GND回路太长了?我试着用粗导线将IC的GND和电池负极直接相连,但是没效果
3,这种情形是不是该用共模电感?这个电感一般放在哪里合适?
4,或者说还有别的解决办法?请大神们明示
刚毕业的学生,公司小,单位做电路的就我一个,没老人带,举步维艰。。。。

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沙发
funior| | 2013-12-20 13:22 | 只看该作者
用DC-DC升压芯片,有纹波很正常,你看看期间规格书上标的纹波幅度是多大的,13mV不算大吧,觉得20mV一下应该是正常的

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板凳
32021724|  楼主 | 2013-12-20 13:58 | 只看该作者
funior 发表于 2013-12-20 13:22
用DC-DC升压芯片,有纹波很正常,你看看期间规格书上标的纹波幅度是多大的,13mV不算大吧,觉得20mV一下应 ...

这个,我说的不是输出纹波,而是GND和VCC上的干扰,导致这块PCB上的所有IC都受影响,比如LDO,MCU,运放。。。。
BOOST IC的5V输出没问题。

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地板
jjjyufan| | 2013-12-20 16:14 | 只看该作者
干嘛把器件删掉呢?又不是什么保密的技术
个人觉得 339不至于不能工作。
你说的不能工作是什么个情况?输出指示灯乱闪? 各个电压档位对应led 不正确?

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5
32021724|  楼主 | 2013-12-20 17:06 | 只看该作者
jjjyufan 发表于 2013-12-20 16:14
干嘛把器件删掉呢?又不是什么保密的技术
个人觉得 339不至于不能工作。
你说的不能工作是什么个情况?输出 ...


啊,不是不是
这板子确实没什么可保密的,删掉器件和一些电阻电容,只是想让电流的路径更明显一点,只留下了电池负,电池正,还有5V输出三个网络的铜皮,还有那个功率电感。。。因为我也体会过看别人PCB文件的感觉
339比较器的两个输入脚压差比较大的时候输出还比较稳定,一旦两个脚的压差变小,339的输出就跟着那个13mv的干扰一块跳,本来输出接的LED只有亮灭两个状态,现在成脉宽调制亮度的了。
因为比较器做的电池电量指示相当不准,所以准备用msp430的AD积分电流来做,担心这个13mv的干扰会影响msp430和内置AD的正常工作,所以想尽力减小这个干扰。

在论坛潜水的时候,看到别的的帖子,貌似大电流信号的回流通道不畅,就会造成全板的地平面电位扰动。但是我用粗导线直接把IC的PGND和电池负极连起来,干扰依旧存在。

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jjjyufan| | 2013-12-21 10:45 | 只看该作者
升压电路:电感肖特基部分布局走线很关健。另外输出电容用多大?

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32021724|  楼主 | 2013-12-24 10:25 | 只看该作者
jjjyufan 发表于 2013-12-21 10:45
升压电路:电感肖特基部分布局走线很关健。另外输出电容用多大?

BOOST IC是德州仪器的TPS61032,这个是同步还是异步的我忘了,是不用肖特基二极管的。IC的5V输出滤波电容是两个100uf钽电容和一个2.2uf MLCC并联,这个是IC的典型电路推荐的滤波方案。

我还是觉得是因为地线上的回流电流产生了干扰
我现在的布线方式是上面那个图,所有IC的GND用铺铜的方式连接在一起
下一版电路我准备用下面的那个方式,把BOOST IC的PGND单独走宽线直接接到电池负极,其他IC如LDO MCU一类的GND接到铺铜上,然后通过磁珠接到电池负极上。
不知道能不能解决现在的问题。希望磁珠能防止PGND的开关信号传导到铺铜上。

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8
yangdiandong| | 2013-12-24 10:46 | 只看该作者
电感用多大的|?我没看到板上电感在哪里啊?试试把感量加大看看,

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9
skm2008| | 2013-12-24 12:11 | 只看该作者
电源隔离试一下

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32021724|  楼主 | 2013-12-25 11:58 | 只看该作者
yangdiandong 发表于 2013-12-24 10:46
电感用多大的|?我没看到板上电感在哪里啊?试试把感量加大看看,

电感是6R8的,这个也是Ti官方BOM给的值,TDK全封闭功率电感。
电感是板子中间那个黄色的方块,上面标着L1
现在的问题不是输出纹波,是GND和铺铜上的干扰,我担心因为地平面不稳定,会影响板子背面的MCU工作

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11
32021724|  楼主 | 2013-12-25 12:02 | 只看该作者
skm2008 发表于 2013-12-24 12:11
电源隔离试一下

电源隔离指的是?
先说明一下,这块PCB是做移动电源用的,锂电池3.7V升压到5V,都是直流电
我下面准备把升压部分的PGND和其他IC的GND分开做,然后用磁珠单点接在一起
你所说的电源隔离是指要隔离哪部分?

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12
skm2008| | 2013-12-25 12:20 | 只看该作者
通过隔离可以减少之间的干扰,DC/DC

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13
随意的风923| | 2013-12-25 12:29 | 只看该作者
同是新人,握爪。。。
如果做隔离的话,只把地分开是不够的。
你可在把地分开的同时用2个单独的电源供电试试。不用339,这样可以检测到底是不是电源的干扰。

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14
yangdiandong| | 2013-12-25 22:33 | 只看该作者
32021724 发表于 2013-12-25 11:58
电感是6R8的,这个也是Ti官方BOM给的值,TDK全封闭功率电感。
电感是板子中间那个黄色的方块,上面标着L1 ...

我是担心电感笑了电流RIPPLE太大造成地弹噪声比较大。

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15
yangdiandong| | 2013-12-25 22:52 | 只看该作者
32021724 发表于 2013-12-25 11:58
电感是6R8的,这个也是Ti官方BOM给的值,TDK全封闭功率电感。
电感是板子中间那个黄色的方块,上面标着L1 ...

ΔU=L*ΔI/T.   L=6.8UH   T=1.6US     ΔU=4.2   OR 3.7 (电感充电阶段) 此时电感中ripple在 0.8---0.9A 地弹不可不考虑

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xzp114| | 2014-1-8 15:44 | 只看该作者
开关电源纹波10几伏,是很正常的,把电感加大一点呢,另外要注意DCDC输出和电感和肖特基之间连线要尽量粗尽量短,最好是大面积灌铜!输出滤波电容电解的加大一点,然后并一个104的试试呢?

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17
jxhsl| | 2014-1-10 12:34 | 只看该作者
10几mV的纹波,可能是与示波器的测量方式有关, 如示波器的探头是用的怎么样的,是否用专门的测纺波线圈。
这个纹波是很小的,不会是这个原因引起339 工作不稳定

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008ming| | 2014-1-21 15:02 | 只看该作者

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