DCDC电源SW波形负压以及轻载振荡问题
一、SW负压问题
1.1 产生原因
主要因为死区时间产生的,如图28所示,比较直观,BUCK拓扑结构的时候,经常会认为只有一个管子导通,要不上管,要不下管(CCM连续模式),但是随着DCM模式的使用,芯片认为输出电容存在的能量还未被消耗完。此时,芯片的上管和下管均关闭以实现节能。此时,下管因为漏电流的使体二极管导通实现剩余微弱电流的续流。因此,测到在下一次上管开启之前,SW引脚电压有一个负压,通常负压的大小为二极管的压降约为0.7V。
1.2 解决方法
在上管和下管转换期间,电感电流主要从下管的体二极管流过。体二极管的导通电压比较高,可选用一个肖特基二极管并在SW和GND之间,以此来提升整体效率。
二 、SW电压轻载振荡问题
2.1 产生原因
波形现在处于DCM模式下,主要原因是在电感电流下降为0时,引起内部二极管处于截止状态,但由于周围存在寄生电容形成的振荡电路,形成振荡的周期与电阻阻尼有关,实际应用中在DCM模式下影响很小。
2.2 解决方法
1. 加大电感感值,让电感到达零点的速度缓慢一下。
2. 串联电阻。利用具有较大电阻的传输线或是人为地串入适当的阻尼电阻,可以减小脉冲的振幅,从而达到减小上冲和振铃程度的目的。但当传入电阻的数值过大时,不禁脉冲幅度减小过多,而且使脉冲的前沿产生延迟。因此,串入的阻尼电阻值应适当,并且应选用无感电阻,电阻的连接为值应靠近接收端。
3. 减小引线电感。优化PCB布局,减少寄生电容的存在。设法减小线路及传输线的引线电感是最基本的方法,总的原则是:尽量缩短引线长度;加醋到线和印制铜箔的宽度;减小信号的传输距离,采用引线电感小的元器件等,尤其是传输前沿很陡的脉冲信号时更应注意这些问题。
4. 由于负载电路的等效电感和等效电容同样可以影响发送端,使之脉冲波形产生上冲和振铃,因此,应尽量减小负载电路的等效电感和电容。尤其是负载电路的接地线过长时,形成的地线电感和杂散电容相当可观,其影响不容忽视。
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