อะไรทำให้เกิดการสั่นขนาดใหญ่ในตัวแปลงการเพิ่ม DC / DC นี่คือการตีกลับที่พื้นดินหรือผลกระทบอื่น ๆ ?

ฉันออกแบบ PCB ตัวแรกของฉันสำหรับตัวเพิ่มบูสเตอร์ DC-DC เพียงเพื่อจะพบว่ามันให้ผลผลิตที่มีเสียงดังมาก การออกแบบจะขึ้นรอบMIC2253
นี่คือแผนผัง:

แม้ว่าวงจรของฉันจะอนุญาตให้มีการรวมกันของแรงดันไฟฟ้าอินพุต (Vin) และแรงดันไฟฟ้าขาออก (Vout) ที่แตกต่างกัน กรณีที่ฉันกำลังดีบักคือ Vin = 3.6V และ Vout = 7.2V โหลดเป็นตัวต้านทาน 120 โอห์ม ฉันคำนวณรอบการทำงาน D = 0.5 (เช่น 50%) สิ่งนี้ดูเหมือนจะอยู่ในขีด จำกัด ขั้นต่ำ 10% และสูงสุดรอบ 90% ที่ระบุไว้ในแผ่นข้อมูล ส่วนประกอบอื่น ๆ เช่นหมวกตัวเหนี่ยวนำตัวต้านทานจะเหมือนหรือคล้ายกับแผ่นข้อมูลที่แสดงในตัวอย่างการประยุกต์ใช้

การออกแบบดูเหมือนจะให้แรงดัน RMS ที่ถูกต้องเพิ่มขึ้นในเอาต์พุต แต่หลังจากดูสัญญาณผ่านออสซิลโลสโคปแล้วฉันเห็นการสั่นของแรงดันไฟฟ้าไซน์แบบไซนัสที่ทำให้หมาด ๆ ปรากฏขึ้นเป็นระยะ ๆ ซึ่งดูเหมือนว่าจะเกิดขึ้น ฉันเห็นความผันผวนที่เหมือนกันเกือบทุกจุดบนกระดาน ความผันผวนของเอาต์พุตมีขนาดใหญ่นั่นคือ 3 V สูงสุดถึงสูงสุด หลังจากทำการวิจัยเล็กน้อยดูเหมือนว่าปัญหาของฉันไม่เฉพาะกับตัวเลือกตัวแปลงของฉัน แต่เป็นปัญหาสำหรับโครงร่าง PCB ของฉัน (ดูลิงก์ด้านล่าง) ฉันไม่แน่ใจว่าจะแก้ไขเค้าโครงของฉันอย่างไรเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ยอมรับได้

เอกสารเหล่านี้มีประโยชน์สำหรับการแก้ไขข้อบกพร่อง:

• http://www.physics.ox.ac.uk/lcfi/Electronics/EDN_Ground_bounce.pdf
• http://www.analog.com/library/analogDialogue/cd/vol41n2.pdf
• http://www.enpirion.com/Collateral/Documents/English-US/High-frequency-implications-for-switch-mode-DC-R_0.pdf
• http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/3645
• http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/735

ฉันแนบสามภาพ "original pcb.png" มีรูปภาพของบอร์ดที่ฉันมีปัญหา มันเป็นบอร์ด 2 ชั้น สีแดงเป็นทองแดงด้านบน สีน้ำเงินคือทองแดงด้านล่าง

"current loops.jpg" แสดงบอร์ดต้นแบบที่มีการซ้อนทับสีส้มและสีเหลืองของทั้งสองเส้นทางที่แตกต่างกันในปัจจุบันที่ใช้ในการเรียกเก็บเงิน (สีส้ม) และปล่อย (สีเหลือง) เหนี่ยวนำ หนึ่งในบทความ ( http://www.physics.ox.ac.uk/lcfi/Electronics/EDN_Ground_bounce.pdf ) แนะนำว่าสองลูปปัจจุบันไม่ควรเปลี่ยนแปลงในพื้นที่ดังนั้นฉันพยายามลดการเปลี่ยนแปลง ในพื้นที่ในเค้าโครงใหม่ที่ฉันเริ่มใน "pcb_fix.png" ฉันแฮ็ค PCB ดั้งเดิมเพื่อให้ใกล้เคียงกับเลย์เอาต์ใหม่นี้ แต่ประสิทธิภาพของบอร์ดไม่เปลี่ยนแปลง มันยังคงมีเสียงดัง! คุณภาพของแฮ็คนั้นไม่ดีอย่างที่แสดงใน "pcb_fix.png" อย่างไรก็ตามมันเป็นการประมาณที่ยุติธรรม ฉันคาดว่าจะได้รับการปรับปรุงบ้าง แต่ฉันไม่เห็นเลย

ฉันยังไม่แน่ใจว่าจะแก้ไขได้อย่างไร บางทีพื้นดินทำให้เกิดกาแล็กซี่มากเกินไป? บางทีแคปมีอิมพีแดนซ์มากเกินไป (ESR หรือ ESL)? ฉันไม่คิดอย่างนั้นเพราะพวกมันเป็นเซรามิกหลายชั้นและมีค่าและวัสดุอิเล็กทริกที่ร้องขอโดยแผ่นข้อมูลนั่นคือ X5R บางทีร่องรอยของฉันอาจมีการเหนี่ยวนำมากเกินไป ฉันเลือกตัวเหนี่ยวนำที่มีฉนวนหุ้ม แต่เป็นไปได้หรือไม่ที่สนามแม่เหล็กของมันจะรบกวนสัญญาณของฉัน

ความช่วยเหลือใด ๆ ที่จะได้รับการชื่นชมมาก

ตามคำร้องขอของโปสเตอร์ฉันได้รวมเอาท์พุทออสซิลโลสโคปบางตัวภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกัน

เอาท์พุท, AC คู่, 1M โอห์ม, 10X, BW จำกัด OFF:

เอาท์พุท, AC คู่, 1M โอห์ม, 10X, BW จำกัด OFF:

เอาท์พุท, AC ควบคู่, 1M Ohm, 10X, BW จำกัด 20Mhz:

เอาท์พุท, AC แบบคู่, 1M Ohm, 1X, BW จำกัด 20Mhz, 1uF, 10uF, 100nF และ 100 โอห์มตัวต้านทานแบบแยกเอาต์พุต 120 โอห์มนั่นคือทั้งหมดเป็นแบบขนาน:

การสลับโหนด, DC ควบคู่, 1M Ohm, 10X, BW ถูก จำกัด

การสลับโหนด, AC ควบคู่, 1M Ohm, 10X, BW จำกัด 20Mhz

เพิ่ม: ความผันผวนดั้งเดิมลดทอนอย่างมากอย่างไรก็ตามภายใต้ภาระที่หนักกว่าใหม่ความผันผวนที่ไม่พึงประสงค์เกิดขึ้นใหม่

เมื่อนำการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างที่แนะนำโดย Olin Lathrop มาใช้ก็พบว่ามีการลดลงของความกว้างของการแกว่ง การแฮ็กบอร์ด cicuit ดั้งเดิมเพื่อประมาณค่าเลย์เอาต์ใหม่ช่วยได้บ้างโดยการนำออสซิลเลชั่นมาสู่จุดสูงสุด 2V:

ใช้เวลาอย่างน้อย 2 สัปดาห์และมีเงินมากขึ้นในการสร้างบอร์ดต้นแบบใหม่ดังนั้นฉันจึงหลีกเลี่ยงคำสั่งนี้จนกว่าฉันจะแยกแยะปัญหา

การเพิ่มตัวเก็บประจุเซรามิก 22uF เพิ่มเติมสำหรับอินพุตสร้างความแตกต่างเล็กน้อย อย่างไรก็ตามการปรับปรุงที่ท่วมท้นนั้นมาจากการบัดกรีฝาเซรามิคขนาด 22uF ระหว่างขาออกและวัดสัญญาณผ่านฝาครอบ สิ่งนี้ทำให้แอมพลิจูดเสียงรบกวนสูงสุดถึง 150mV สูงสุดถึงสูงสุดโดยไม่ จำกัด แบนด์วิดท์ของขอบเขต !! Madmanguruman แนะนำวิธีการที่คล้ายกันยกเว้นว่าเขาแนะนำให้เปลี่ยนหัวโพรบแทนวงจร เขาแนะนำให้วางสองแคประหว่างพื้นดินและส่วนปลาย: หนึ่งอิเล็กโทรไลต์ 10uF และเซรามิก 100nF หนึ่งตัว (ในแบบที่ฉันสมมติ) นอกจากนี้เขาแนะนำให้ จำกัด แบนด์วิดท์ของการวัดไว้ที่ 20Mhz และวางโพรบไว้ที่ 1x เรื่องนี้ดูเหมือนจะมีผลกระทบเสียงรบกวนในเรื่องขนาดเดียวกัน

ฉันไม่แน่ใจว่านี่เป็นพื้นเสียงต่ำที่ยอมรับได้หรือแม้กระทั่งแอมพลิจูดเสียงรบกวนทั่วไปสำหรับตัวแปลงสวิตชิ่ง แต่มันเป็นการปรับปรุงครั้งใหญ่ นี่เป็นกำลังใจฉันเลยไปทดสอบความทนทานของวงจรภายใต้แรงกระทำที่มีความสำคัญมากกว่า

น่าเสียดายที่การโหลดวงจรที่หนักขึ้นทำให้เกิดพฤติกรรมแปลกใหม่ ฉันทดสอบวงจรด้วยโหลดความต้านทาน 30 โอห์ม แม้ว่าบอร์ดจะยังคงเพิ่มแรงดันไฟฟ้าอินพุตเท่าที่ควร แต่ตอนนี้เอาต์พุตจะมีความถี่ของฟันเลื่อย / สามเหลี่ยมคลื่นเอาท์พุทต่ำ ฉันไม่แน่ใจว่าสิ่งนี้บ่งชี้ ดูเหมือนว่าการชาร์จกระแสคงที่และการปล่อยของหมวกเอาท์พุทให้ฉันที่ความถี่ต่ำกว่าความถี่สลับ 1 Mhz ฉันไม่แน่ใจว่าทำไมสิ่งนี้จะเกิดขึ้น

การสำรวจโหนดสวิตชิ่งภายใต้เงื่อนไขการทดสอบเดียวกันแสดงให้เห็นว่าสัญญาณยุ่งเหยิงและความผันผวนที่น่ากลัว

พบวิธีแก้ไข

มีการตอบคำถามและวงจรทำงานอย่างเพียงพอ ปัญหานี้เกี่ยวข้องกับความเสถียรของลูปควบคุมอย่างที่ Olin Lathrop แนะนำ ฉันได้รับคำแนะนำที่ดีเยี่ยมอย่างไรก็ตามแลงเป็นเพียงคนเดียวที่แนะนำแนวทางการดำเนินการนี้ ฉันจึงให้เครดิตเขาพร้อมคำตอบที่ถูกสำหรับคำถามของฉัน อย่างไรก็ตามฉันขอขอบคุณทุกคนที่ให้ความช่วยเหลือ คำแนะนำหลายข้อยังคงเกี่ยวข้องกับการปรับปรุงการออกแบบและจะถูกนำไปใช้ในการปรับปรุงบอร์ดครั้งต่อไป

ฉันถูกบังคับให้ทำตามคำแนะนำของแลงเพราะฉันสังเกตเห็นว่าความถี่ของเอาท์พุทฟันเลื่อย / สามเหลี่ยมมีความถี่ของลักษณะที่ปรากฏเช่นเดียวกับส่วนคลื่นสี่เหลี่ยมของสัญญาณที่โหนดสวิตชิ่ง ฉันคิดว่าทางลาดของแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากการเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้าที่ประสบความสำเร็จและทางลาดลงเนื่องจากความล้มเหลวในการรวมตัวเหนี่ยวนำอย่างเพียงพอในระหว่างส่วนการแกว่งของสัญญาณบนโหนดสวิตชิ่ง มันสมเหตุสมผลว่านี่เป็นปัญหาด้านเสถียรภาพเนื่องจากสิ่งนี้

ด้วยการทำตามคำแนะนำของแลงเพื่อดูพินค่าชดเชยอย่างใกล้ชิดฉันพิจารณาแล้วว่าการเพิ่มความจุของเครือข่าย RC ซีรี่ส์บนพินคอมพ์คืนค่าเสถียรภาพของลูปควบคุม ผลกระทบที่มีต่อโหนดสวิตชิ่งมีความสำคัญดังที่เห็นได้จากสัญญาณคลื่นสี่เหลี่ยม:

ตัดความถี่ต่ำของฟันเลื่อย / สามเหลี่ยมคลื่น

สัญญาณรบกวนความถี่สูงบางส่วน (100Mhz) อาจยังคงอยู่ในเอาต์พุต แต่มีข้อเสนอแนะว่านี่เป็นเพียงสิ่งประดิษฐ์ของการวัดและหายไปเมื่อแบนด์วิดท์ของขอบเขต 200Mhz จำกัด ที่ 20Mhz ผลลัพธ์ที่ได้ค่อนข้างสะอาด ณ จุดนี้:

ฉันคิดว่าฉันยังคงมีคำถามบางอย่างเกี่ยวกับสัญญาณรบกวนความถี่สูง แต่ฉันคิดว่าคำถามของฉันกว้างกว่าและไม่เฉพาะเจาะจงกับคำถามการดีบักนี้ดังนั้นเธรดจะจบลงที่นี่

แผนผังของคุณมีขนาดใหญ่เกินไปและจัดวางในลักษณะที่สับสนซึ่งทำให้ผู้คนไม่ตอบสนอง อย่าวาดบริเวณที่ขึ้นไปด้านบนยกตัวอย่างเช่นถ้าชิ้นส่วนนั้นมาจากแรงดันลบ หากคุณต้องการให้คนอื่นดูแผนผังให้พวกเขาเคารพ อย่าทำให้เราเอียงหัวอ่านสิ่งต่าง ๆ และทำให้แน่ใจว่าข้อความไม่ซ้อนทับส่วนอื่น ๆ ของภาพวาด การใส่ใจในรายละเอียดเหล่านี้ไม่เพียง แต่ช่วยความน่าเชื่อถือของคุณเท่านั้น แต่ยังแสดงถึงความเคารพต่อสิ่งที่คุณต้องการ ฉันเห็นคำถามนี้ก่อนหน้านี้ แต่ทั้งหมดข้างต้นทำให้ฉันคิดว่า "มีปัญหามากเกินไปไขสกรู" จากนั้นฉันก็ไปหาบางสิ่งที่มีปัจจัยรบกวนต่ำกว่า

คุณให้รายละเอียดมากมายกับเรา แต่ลืมเกี่ยวกับปัญหาระดับสูงที่เห็นได้ชัด แรงดันเอาท์พุทใดที่ควรจะเป็น? คุณกล่าวถึงการเพิ่มประสิทธิภาพในการเขียนที่มีความยาว แต่ดูเหมือนว่าจะมี "7.2V" ที่เขียนโดยตัวเชื่อมต่อเอาท์พุท สิ่งนี้ไม่ตรงกับ "2.5V-10V" ที่เขียนโดยอินพุต จากการที่ตัวเหนี่ยวนำสวิตช์และไดโอดมีสายคุณมีโทโพโลยีการเพิ่ม สิ่งนี้จะไม่ทำงานหากอินพุตเกินแรงดันเอาต์พุตที่ต้องการ แรงดันไฟฟ้าอินพุตและเอาต์พุตจริงของคุณคืออะไร ที่ปัจจุบันอะไร

ตอนนี้เพื่อเรียกเข้า ครั้งแรกสิ่งเหล่านี้บางอย่างมีขอบเขตสิ่งประดิษฐ์อย่างชัดเจน คุณมีมากตัวเหนี่ยวนำขนาดเล็ก (2.2µH) ฉันไม่ได้ดูแผ่นข้อมูลตัวควบคุม แต่ฟังดูไม่ค่อยดีเท่าที่ควร ความถี่ในการสับสวิตช์ใดที่คอนโทรลเลอร์ควรทำงานที่? นอกจากว่ามันจะเป็น MHz หรือมากกว่านั้นฉันก็ไม่แน่ใจเกี่ยวกับตัวเลือก 2.2 µH สำหรับตัวเหนี่ยวนำ

ลองดูที่ร่องรอยขอบเขตของคุณ:

นี่คือการแสดงชีพจรสวิตชิ่งที่คาดว่าจะเกิดขึ้นจริง จากนี้เราจะเห็นได้ว่าความถี่การสลับอย่างน้อยในกรณีนี้คือ 1 MHz นั่นคือสิ่งที่คุณตั้งใจหรือไม่

การติดตามเริ่มต้นที่ด้านซ้ายเมื่อปิดสวิตช์เพื่อให้ตัวเหนี่ยวนำกำลังชาร์จ สวิตช์เปิดที่ 100 ns และเอาต์พุตตัวเหนี่ยวนำจะเพิ่มขึ้นทันทีจนกว่ากระแสจะเริ่มทิ้งผ่าน D1 นั่นคือที่ 8V ดังนั้นแรงดันขาออกจึงดูเหมือน 7.5V เมื่อพิจารณาจาก D1 เป็น Schottky diode แต่ได้รับพัลส์กระแสใหญ่ (มันจะเป็นการดีที่จะรู้ว่ามีขนาดใหญ่ สิ่งนี้จะดำเนินต่อไปเป็นเวลา 300 ns จนกว่าตัวเหนี่ยวนำจะถูกปล่อยออกที่ t = 400ns

ณ จุดนั้นด้านเอาท์พุทของตัวเหนี่ยวนำจะเปิดและมีความคิดเพียงเพื่อกาฝากความจุปรสิตกับพื้นดิน การเหนี่ยวนำและความจุของกาฝากนี้ก่อให้เกิดวงจรถังซึ่งผลิตเสียงดังขึ้น เสียงกริ่งนี้มีเพียงสองรอบก่อนชีพจรถัดไป แต่ให้สังเกตว่ามันสลายตัวเล็กน้อยเพียงใด พลังงานที่เหลือเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่เหลืออยู่ในตัวเหนี่ยวนำหลังจากไดโอดถูกปิดขณะนี้กำลังพุ่งไปมาระหว่างตัวมันกับความจุ แต่แต่ละรอบจะมีน้อยลง ทั้งหมดนี้เป็นไปตามที่คาดไว้และเป็นหนึ่งในลักษณะเฉพาะของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์ชนิดนี้ โปรดทราบว่าความถี่เสียงเรียกเข้าอยู่ที่ประมาณ 5 MHz ซึ่งในการออกแบบเชิงพาณิชย์อย่างแท้จริงคุณต้องระมัดระวังในการจัดการเพื่อหลีกเลี่ยงการแผ่คลื่น เสียงเรียกเข้านี้จริง ๆ อาจเป็นการปล่อยหลักจากแหล่งจ่ายไฟสลับ

นอกจากนี้เรายังสามารถเห็นได้ว่าเสียงกริ่งกำลังสลายไปที่ระดับต่ำกว่า 4V ซึ่งบอกแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่คุณใช้ในกรณีนี้ นี่เป็นการยืนยันว่ามันทำงานเป็นตัวแปลงบูสต์จริงด้วยประมาณ 2x stepup อย่างน้อยก็ในกรณีนี้ stepup 2x ยังได้รับการยืนยันโดยประจุเหนี่ยวนำและเฟสการคายประจุที่เท่า ๆ กันซึ่งประมาณ 300 ns ในแต่ละกรณี

เฟสวงจรถังเสียงเรียกเข้าฟรีจะถูกนำไปที่จุดสิ้นสุดอย่างกระทันหันเมื่อสวิตช์เปิดอีกครั้งที่ t = 800ns สวิทช์ยังคงเปิดอยู่ประมาณ 300ns ชาร์จตัวเหนี่ยวนำและกระบวนการซ้ำกับรอบระยะเวลา 1 .s

การติดตามขอบเขตนี้จริง ๆ แล้วแสดงสิ่งที่ทำงานตามที่คาดไว้ ไม่มีปืนสูบบุหรี่อยู่ที่นี่

คุณบ่นเกี่ยวกับความผันผวนของเอาต์พุต แต่น่าเสียดายที่ไม่มีร่องรอยของขอบเขตแสดงให้เห็น สิ่งแรกไม่ได้มีความหมายเนื่องจากพวกมันมักจะแสดงส่วนของขอบเขตและการตีกลับกราวนด์โหมดทั่วไปซึ่งแสดงเป็นสัญญาณแพร่กระจาย แม้แต่อันนี้:

ไม่ได้บอกอะไรเรามากมาย สังเกตระดับแรงดันที่ละเอียดอ่อน ไม่มีอะไรน่าประหลาดใจที่นี่ที่ 20 mV / แผนก บางส่วนนี้เป็นโหมดชั่วคราวที่พบได้ทั่วไปในการทำให้ขอบเขตสับสนเพื่อให้แสดงเป็นสัญญาณที่แตกต่างกัน ชิ้นส่วนที่ช้ากว่าคือไดโอดที่นำไฟฟ้าและจากนั้นก็ไม่ได้ทำหน้าที่และชีพจรปัจจุบันจะถูกดูดซับโดยตัวเก็บประจุบางส่วน

ดังนั้นทั้งหมดนี้ได้รับการลงสิ่งที่เป็นปัญหาหรือไม่ หากคุณเห็นความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่ในเอาต์พุตมากกว่ารอบการสลับจำนวนหนึ่งแสดงว่า นั่นคือสิ่งที่ฉันคิดว่าคุณเคยบ่นเกี่ยวกับ หากเป็นกรณีนี้ให้ระวังเครือข่ายการชดเชยสำหรับชิปตัวสลับ ฉันไม่ได้ค้นหาแผ่นข้อมูล แต่จากชื่อ "comp" สำหรับ pin 12 และความจริงที่ว่า C4 และ R2 เชื่อมต่อกับมันนี่เป็นเครือข่ายการชดเชยความคิดเห็นอย่างแน่นอน โดยปกติแล้วแผ่นข้อมูลจะบอกคุณว่าจะใช้อย่างไรและอย่าให้ข้อมูลที่เพียงพอกับค่าของคุณเอง อ่านส่วนนั้นของแผ่นข้อมูลอย่างระมัดระวังและดูว่าคุณปฏิบัติตามเงื่อนไขทั้งหมดสำหรับการใช้ค่าที่คุณทำหรือไม่ นี่คือค่าที่แนะนำสำหรับส่วนนี้ใช่ไหม

ที่เพิ่ม:

ฉันหมายถึงพูดถึงเรื่องนี้มาก่อน แต่มันลื่นหลุดผ่านรอยแตก คุณต้องแน่ใจว่าตัวเหนี่ยวนำไม่ได้อิ่มตัว ที่สามารถทำให้เกิดปัญหาที่น่ารังเกียจทุกประเภทรวมถึงผู้ป่วยระยะยาวและการควบคุมความไม่แน่นอน จากการติดตามขอบเขตแรกที่ฉันคัดลอกเราจะเห็นว่าตัวเหนี่ยวนำกำลังถูกเรียกเก็บเงิน 300 ns จากประมาณ 3.8 V. 3.8V x 300ns / 2.2µH = 518mA นั่นคือกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำสูงสุดในกรณีนี้ อย่างไรก็ตามนั่นคือที่กระแสค่อนข้างต่ำ อีกครั้งจากขอบเขตการติดตามเราสามารถอนุมานได้ว่ากระแสไฟขาออกอยู่ที่ประมาณ 75-80 mA เท่านั้น ที่กระแสเอาท์พุทที่สูงขึ้นกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำสูงสุดจะสูงขึ้นจนในที่สุดตัวควบคุมจะทำงานในโหมดต่อเนื่อง (ฉันเดา แต่ก็มีโอกาส) คุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำไม่เกินความอิ่มตัวของสีในช่วงเต็ม ตัวเหนี่ยวนำจัดอันดับที่อะไร

Added2:

ฉันคิดว่ามีปัญหาพื้นฐานสองข้อที่นี่:

1. คุณคาดหวังว่าแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจะมีเสียงรบกวนต่ำเช่นแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นที่คุณได้ดู สิ่งนี้ไม่สมเหตุสมผล

2. คุณได้รับสิ่งประดิษฐ์การวัดจำนวนมากซึ่งทำให้ผลลัพธ์ดูแย่กว่าที่เป็นจริงมาก

รูปแบบดั้งเดิมของคุณไม่ได้ช่วยอะไรเลย อันที่สองดีกว่า แต่ฉันยังต้องการเห็นการปรับปรุงบางอย่าง:

น่าเสียดายที่คุณมีเลเยอร์ tStop เปิดขึ้นมาทำให้สิ่งที่เราอยากเห็นดูยุ่งเหยิง แต่ฉันคิดว่าเรายังสามารถถอดรหัสภาพนี้ได้

ตอนนี้คุณมีเส้นทางตรงจากไดโอดถึงฝาปิดเอาต์พุตกลับไปที่ด้านกราวด์ของฝาครอบอินพุตโดยไม่ต้องตัดผ่านระนาบพื้น นั่นเป็นการปรับปรุงครั้งใหญ่กว่าต้นฉบับ อย่างไรก็ตามคุณมีระนาบกราวด์แตกหักด้วยสล็อตรูปตัว L ขนาดใหญ่ที่อยู่ตรงกลางซึ่งทอดยาวไปจนถึงขอบด้านล่าง ส่วนด้านซ้ายและขวาของด้านล่างของระนาบกราวด์นั้นเชื่อมต่อกันด้วยเส้นทางยาว ๆ เท่านั้น สิ่งนี้สามารถแก้ไขได้อย่างง่ายดายโดยการลดความต้องการการเว้นระยะที่มากเกินไปรอบอวนของคุณและย้ายชิ้นส่วนเพียงเล็กน้อย ตัวอย่างเช่นไม่มีเหตุผลที่จุดจบขนาดใหญ่ทั้งสองทางด้านขวาของ + อินพุตไม่สามารถแยกออกจากกันได้ไกลกว่าเพื่อให้ระนาบพื้นดินไหลระหว่างพวกเขา สิ่งเดียวกันกับด้านซ้ายของ R3 ระหว่างแคโทดของไดโอดและ C5 และระหว่างขอบบอร์ดกับ D1

ฉันคิดว่าคุณมีความจุน้อยเกินไปทั้งก่อนและหลังตัวสลับ เปลี่ยน C1 เป็น 22µF เช่น C5 และเพิ่มฝาเซรามิกอีกอันทันทีระหว่างสองขาของ JP2

ลองการทดสอบใหม่ด้วยเค้าโครงใหม่ ประสานบัดกรีอีก 22 anotherF โดยตรงระหว่างหมุดของ JP2 ที่ด้านล่างของบอร์ด จากนั้นคลิปกราวด์โพรบขอบเขตไปที่พิน "-" (ไม่ใช่จุดกราวด์อื่น ๆ บนบอร์ดโดยตรงไปที่พิน "-" พินเท่านั้น ) และขอโพรบเองไปที่พิน "+" (อีกครั้งที่ด้านขวาของหมุดไม่ใช่จุดอื่น ๆ บนแรงดันเอาต์พุตสุทธิ) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีสิ่งใดเชื่อมต่อกับบอร์ดรวมถึงโพรบขอบเขตอื่น ๆ คลิปกราวด์สายกราวด์ ฯลฯ การเชื่อมต่ออื่น ๆ ควรเป็นแบตเตอรี่ซึ่งไม่ควรเชื่อมต่อกับสิ่งอื่นใด ให้ตั้งค่านี้อย่างน้อยหนึ่งฟุตหรือห่างจากสิ่งอื่นใดที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งที่มีการต่อสายดิน ตอนนี้ดูรูปคลื่นของเอาต์พุต ฉันสงสัยว่าคุณจะเห็นเสียงรบกวนน้อยลงอย่างเห็นได้ชัดว่าอยู่ในขอบเขตการติดตามแรกที่คุณโพสต์

ฉันจะตรวจสอบก่อนว่าปัญหาที่คุณกำลังไล่ล่านั้นมีอยู่จริงและไม่ใช่สิ่งประดิษฐ์จากการลงกราวด์ที่ไม่ดีของออสซิลโลสโคป ฉันใช้เวลาไม่กี่ชั่วโมงในการไล่ล่าเสียงบนรางจ่ายไฟเท่านั้นที่จะพบว่ามันหายไป (เกือบดี) เมื่อฉันใช้การเชื่อมต่อภาคพื้นดินบนโพรบออสซิลโลสโคปแทนที่จะใช้สายแยกต่างหากกับออสซิลโลสโคป

การวัดระลอกคลื่นและเสียงรบกวน "ที่เหมาะสม" ในโลกของแหล่งจ่ายไฟนั้นทำขึ้นเป็นพิเศษเพื่อหลีกเลี่ยงการรับเสียง CM

$10 \mu F$$100 nF$$1 M \Omega$

หากรูปคลื่นระลอกที่คุณเห็นในตอนนี้ดูแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงฉันจะสรุปได้ว่าการวัดดั้งเดิมของคุณมีข้อบกพร่องเนื่องจากกระบะปิค CM มิฉะนั้นคุณจะมีปัญหาเรื่องเสียงรบกวนในมือของคุณ

อัปเดต 1: ฉันเห็นว่าคุณมี AGND และ PGND แบบมีสายแข็งอยู่ด้วยกันในแผนผังของคุณเช่นเดียวกับในโครงร่างของคุณและส่วนประกอบการชดเชยของคุณจะไปยังแหล่งจ่ายไฟแยกต่างหากจากขา AGND นี่คือ "สิ่งที่ไม่ดี" ดูเค้าโครงอ้างอิง Micrel อย่างใกล้ชิด ตัวเก็บประจุชดเชยและซอฟต์สตาร์ทจะส่งกลับไปยังพื้นที่ส่วนตัวซึ่งจะเชื่อมต่อกับ AGND จากนั้นไปที่ PGND สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าไม่มีกระแสไฟสลับขนาดใหญ่ที่จะรบกวนการชดเชยและส่วนประกอบการควบคุมที่ละเอียดอ่อน

ดูเหมือนจะมีสัญญาณเรียกเข้า HF เมื่อสวิตช์ของคุณเปิดใช้งานโดยพิจารณาจากรูปแบบของคลื่นสลับโหนดที่คุณระบุ IC นี้ไม่ได้ให้คุณควบคุมเวลาเปิด - ปิด (FET รวมอยู่ด้วย) ดังนั้นคุณอาจต้องลองเพิ่มไดโอดตัวเรียงกระแสที่แตกต่างออกไปหรือเพิ่ม snubbers เพื่อเงียบเสียงกริ่ง

ฉันคิดว่าเลย์เอาต์ของคุณสำหรับตัวควบคุมนั้นใหญ่ไปมาก - ตรวจสอบตัวอย่างที่ให้ไว้ในแผ่นข้อมูล:

ตัวกรองทั้งหมดอยู่ติดกับ IC (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง C5) ขีด จำกัด เอาต์พุตของคุณเช่น (C5) ดูเหมือนจะเกินหนึ่งนิ้วจาก IC การมี C3 ไกลที่สุดเท่าที่คุณทำสำหรับการเลือกแรงดันไฟฟ้าอาจทำให้เกิดปัญหา (เสียงที่เกิดขึ้นบนพิน FB อาจทำให้เกิดการสลับที่ผิดปกติได้หรือไม่)

อย่าปล่อยให้บทความตีกลับภาคพื้นนำคุณไปในทิศทางที่ผิด - ในขณะที่ฉันแน่ใจว่าจุดเกี่ยวกับขนาดวนรอบและการวางแนวนั้นเป็นสิ่งสำคัญ

• ลดความยาวของโหนด SW ให้สั้นที่สุด (คุณขยายระยะทางที่พอเหมาะเพื่อไปถึง D1 เลื่อนจุดเชื่อมต่อ D1 / L1 ไปยังมุม IC โดยตรง

• ลดขนาดของลูปให้มากที่สุด

ฉันจะอนุญาตให้เพิ่มพื้นที่เอาท์พุทอีกเล็กน้อยใน cap output ของคุณ - สเปคแผนผังของคุณ 16v แต่คุณมีตัวเลือกแรงดันเอาท์พุท @ 15v

ฉันไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับ SMPS แต่ฉันประสบความสำเร็จและล้มเหลวในอดีต

นี่เป็นการคาดเดาทั้งหมดและฉันไม่ได้ดูแผ่นข้อมูลชิป แต่ C1 ดูเหมือนจะเล็กไปหน่อย คุณลองเพิ่มผู้ชายคนนี้ให้เป็น 100uF ไหม?