Donanım geliştiricilere giden yol - DC / DC döngü kararlılığı sorunlarının basit bir şekilde anlaşılması
Kaynak: EETOP sert adam (forum kullanıcı adı: ICNO.1) blogu
Adres:
Devre sisteminin tek kartlı tasarımında sıklıkla çeşitli güç kaynakları kullanıyoruz. DC / DC, BUCK düşürme devresi gibi en yaygın kullanılanıdır. Genel olarak, TI, ADI, Linear vb. Genel olarak, uygulama nispeten basittir, sadece çevresel cihazları referans devresine göre yapılandırın ve ardından tek kart tasarımını yerleşim ve yönlendirme ilkelerine göre tamamlayın. Ancak sadece temel prensibi biliyor ancak nedenini bilmiyorsanız, sonuç, bir problem oluştuğunda tamamen kafanızın karışmasıdır.Örneğin, son zamanlarda karşılaşılan bir problem, yüksüz DC / DC'nin anormal voltajıdır.
Bu sorun yanlışlıkla meydana geldi: yonga normal olarak diğer kartlarda kullanılmış, ancak en son kartta anormal voltaj dalgalanmaları var. İki şematik diyagramın karşılaştırılması, aynı oldukları bulundu, ancak PCB'yi kontrol ettikten sonra, şematik diyagramı kontrol ederek, çıkış kapasitörünün konfigürasyonunda bir sorun olduğu bulundu. Öyleyse neden daha önce aynı tasarımda bir sorun yok ama şimdi bir sorun mu var? Ayrıca, yeni problem kartının kullanımda değilken kaldırıldığı, önceki kartın her zaman yüklü olduğu, bu nedenle kondansatörü değiştirmeden ve yükü takmadan çıkış voltajının normal olduğu keşfedildi. Bu, tipik bir anahtarlama güç kaynağı döngüsü yanıt sorunudur. Operasyon amplifikatörlerini, yani genlik frekansı özelliklerini ve faz frekansı özelliklerini öğrenirken op amplifikatörlerin kapalı döngü geri besleme özelliklerini inceledik.
Dolayısıyla, DC / DC için döngü de benzer özelliklere sahiptir Aşağıdaki şekil bir senkron BUCK devresidir.
Temel iletim topolojisi şudur:
Transfer fonksiyonu aşağıdaki şekilde basitleştirilebilir, S frekans parametresidir.
BUCK devresi için çıkış sıfır ve kutup analizini alabiliriz
LC, döngünün ana kutbudur ve çıkış kapasitansı ve ESR, döngünün sıfırdır.
Şekilde gösterilen faz marjının döngünün kararlılığını yansıtan önemli bir gösterge olduğunu biliyoruz, bu nedenle döngü tasarımında önemli olan uygun parametrelerin nasıl sağlanacağıdır. Aşağıda birkaç telafi yöntemi tanıtılmıştır, amaç, faz marjını iyileştirmek için sıfır noktasını ilerletmektir.
Kutup formülünden L ve Cout'un döngünün bant genişliğini belirlediğini görüyoruz.Bu parametre aslında döngünün yanıt hızını temsil eder.
Fs, anahtarlama güç kaynağının frekansıdır, bu nedenle güç kaynağı tasarımında bir kompanzasyon tasarımı gereklidir.
İki tazminat yöntemi için, özel hesaplama formülü kaydedilmez.
PI yöntemi:
PID yöntemi:
Güç kaynağı olmayan kartların donanım tasarımında döngü kompanzasyonunu nadiren dikkate alırız.Gerçek uygulamalarda genellikle önerilen parametrelerde sorun yaşamazız, ancak bu sefer tasarım hatasıyla karşılaşıldığında çıkış geriliminin özelliklerini görebiliriz. Olası nedeni değerlendirin, çıkış kondansatörü tasarım hatası, döngünün anormal voltaj dalgalanmasına neden olur ve yük aynı zamanda döngüyü de etkiler, bu nedenle tasarım hatası durumunda normal çalışır. Kısaca, döngünün frekans özellikleri döngünün tepkisi ve gürültüsü ile ilgilidir.Bir problemle karşılaştığımızda sorunu en kısa sürede çözmek için belli bir temel bakış açısıyla başlamak en iyisidir.
Öneri - orijinal metni okumak için tıklayın, yazarın daha fazla ilgili blogunu görüntüleyebilirsiniz:
