Переключатель регулятора звонка

Я разработал 48В -> 6В DCDC импульсный регулятор с использованием LTC3810 . Это работает хорошо, за исключением того, что на выходе каждого переключателя есть некоторые звуки. Вы можете увидеть «след области» на картинке. Это измерение было выполнено на входной крышке регулятора 3,3 В, на расстоянии примерно 30 см от провода. Я получаю один из них каждые 4us (250 кГц). Похоже, амплитуда составляет около 200 мВ pp. Звонок достаточно плохой, чтобы пройти через следующий регулятор (еще один DCDC 6 В -> 3,3 В), и это вызывает проблемы с передачей EtherCAT.

Что лучше всего с этим делать? Стоит ли добавить немного индуктора или резистора где-нибудь на выходе? У меня уже есть довольно массивная выходная крышка (5600 мкФ).

Добавлено:

Я попытался добавить ферритовые шарики, катушки индуктивности и крышки, как это было предложено, но они не помогли. Сейчас я пытаюсь увеличить основной индуктор.

Во-первых, этого звонка, скорее всего, нет. Компоненты очень высокой частоты заставляют прицел показывать синфазный отскок как сигнал дифференциального режима.

Во-вторых, все переключающие источники питания будут иметь переключающий шум на своем выходе. Часть этого будет содержать высокие частоты. Линейные регуляторы могут иметь впечатляющие характеристики подавления входного сигнала, но это делается с активной электроникой с конечной полосой пропускания. Новое подавление входного сигнала действительно только для низких частот, таких как несколько 10 кГц. Вот почему общепринятая практика заключается в том, что линейный регулятор предшествует ферритовому шарику (чип-индуктору), когда входное напряжение поступает от переключателя. Индуктивная крышка чипа и входной колпачок регулятора должны быть физически закрыты, петля должна быть небольшой, а токи петли тщательно продуманы в схеме. Вы не хотите, чтобы эти высокочастотные петлевые токи проходили через основную плоскость заземления.

Добавлено:

Я не заметил, что второй источник тоже был переключателем, но это ничего не меняет. Высокие частоты от фронтов импульсов первого переключателя, очевидно, делают его вторым источником питания, линейным или нет. Попробуйте чип-индуктор, а затем крышку прямо на землю второго источника питания, а не общего заземления. Это, конечно, должна быть керамическая крышка, настолько большая, насколько это разумно для напряжения. Второй маленький колпачок с лучшей высокочастотной характеристикой тоже может немного помочь.

По поводу синфазного отскока. Земля больше не является единственным узким узлом на высоких частотах, и в результате не все имеют одинаковый потенциал. Иногда целые участки земли и силы вместе могут испытывать отскоки синфазного режима. Однако то, что я имел в виду, было этим общим отскоком режима в области видимости. Высокочастотные синфазные сигналы могут отображаться как сигналы дифференциального режима. Дейв, это была большая проблема в твоем подобном вопросе, и, вероятно, часть ответа здесь тоже. Вспомните, как все выглядело намного лучше, когда вы подключили датчик объема непосредственно к выходу с ограничением пропускной способности и больше нигде. Однако в этом случае выходная цепь выходит из строя, поэтому достаточно шума, чтобы быть проблемой.

Я не могу легко сказать из макетов, что на самом деле маршрутизируется куда. Одной из важных особенностей коммутаторов является сдерживание больших и высоких частот токовой петли. Убедитесь, что они не пересекают основную плоскость земли. Каждый коммутатор должен иметь свою собственную сеть заземления, и эта сеть должна быть привязана к основному заземлению только в одном месте. Это поддерживает локальные токи локальными, поскольку только один входной или выходной ток может протекать через одну точку подключения.

Поскольку компоновка печатной платы имеет большое влияние на производительность SMPS, было бы замечательно увидеть макет вашей печатной платы и более широкий охват сигнала (я имею в виду увеличение горизонтальной оси).

Может быть полезно увидеть область видимости узла коммутации. Я думаю, что это узел, который вы пометили как "ЦЕНТР". Не могли бы вы также исследовать наземный узел?

Как оказалось, проблема в этом посте , вы можете проверить свою часть «Loop Compensation».

Как вы можете видеть в этом посте , синфазный шум и заземляющий провод, выступающий в роли антенны, представляют собой большую проблему в области импульсных источников питания. Выньте заземляющий провод датчика прицела и подключите вместо него короткий провод. Вы можете проверить этот ответ на пост.

редактировать

Ваш выбор индуктивности мал по индуктивности для 250 кГц. У вас будет ток пульсации индуктора около 50%. Выберите индуктор больше, чем 13uH.

Ваш индуктор излишне смотрит на его текущие рейтинги. 20A Номинальная прочность при повышении температуры на 20 градусов Цельсия. Я не знаю ваших максимальных и минимальных входных напряжений, но все, что вам нужно, это индуктор с напряжением не менее 4А и Isat 4,8А. Вы можете хотеть подняться немного выше, но 20А - это слишком много.

Я говорю вам это, предполагая, что ваш индуктор является одним из SER2918H-103KL, SER2915H-103KL или SER2915L-103KL.

Я могу предложить вам следующие индукторы: DO5010H-153ML , DO5022P-153 , MSS1278-153 или что-то подобное.

Являются ли переходные процессы на обоих фронтах переключения или только на одном. Если один, то какой.

Переходные процессы на границах переключения ожидаются.
Управление ими является проблемой.
Я предполагаю, что очень осторожно перебираю макет и вижу, что происходит, где, когда будет, что требуется, НО также смотрите ниже как возможность.

Обратите внимание, что на страницах спецификаций 13 и 20 они дают возможность вернуть BGRTN (возврат заземления нижнего затвора полевого транзистора) к небольшому отрицательному напряжению, чтобы максимизировать запас по длине пробивки. Тот факт, что они предоставляют эту интересную функцию, позволяет предположить, что она может понадобиться в некоторых случаях, поскольку это не то, что вы бы сделали легко. Это НЕ ДОЛЖНО быть необходимым в готовом проекте, но с помощью, скажем, -2Von BGRTN теперь вы можете увидеть, имеет ли он большое влияние. (Поднимите IC-площадку и подайте сигнал -2 В. Добавьте небольшую крышку (~ ~ 0,1 мкФ?) На выводе к ближайшему заземлению. Если это имеет существенный эффект, это предлагает возможные проблемы сквозного прохождения в выходных полевых транзисторах, которые могут способствовать переходным процессам, как видно ,

Фильтр LC должен помочь. Либо один ферритовый шарик, как говорит Олин, либо индуктор (шарик или маленький L) плюс колпачок или колпачки. Если одна крышка, поместите после L, если 2, одну другую сторону. , Колпачок заземлен на второй точке заземления регулятора. Чрезмерный энтузиазм мог бы спроектировать L & C фильтра, чтобы обеспечить импеданс, который кажется хорошим, НО я ожидал бы, что любой LC, резонансная частота которого была намного ниже частот в переходном процессе (или значительно ниже частоты smps), мог бы сделать большой разница.

Как уже отмечалось, объем заземления имеет огромное значение. У покойного Джима Уильямса из LT было несколько хороших слов об этом в некоторых заметках приложения, но многое еще было написано. Заземление нулевой длины от зонда рядом с наконечником до ближайшего заземления без петель срабатывания "достаточно хорошо".
Многое об этом здесь, в совершенно сумасшедшем LT AN47 - 1991 и до сих пор стоит.

Мало кто поверит, что это был ПРАВИЛЬНЫЙ способ сделать это :-).
Это!