ตัวแปลงเจ้าชู้หลายตัวบน PCB เดียวกันควรเปลี่ยนความถี่เหมือนกันหรือไม่?


9

ฉันมีคำถามเกี่ยวกับตัวแปลงบั๊ก dc-dc ฉันจำเป็นต้องจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันหลายอย่างบนบอร์ดของฉันและฉันถูก จำกัด ด้วยพลังมากนี่คือสาเหตุที่ฉันต้องใช้ตัวแปลงประสิทธิภาพสูง หากพวกเขาจะถูกวางไว้ใกล้กันควรเปลี่ยนความถี่ของพวกเขาจะเหมือนกันหรือไม่ เท่าที่ฉันรู้ว่าสิ่งนี้จะดีขึ้นเนื่องจากปัญหา EMI และ SI มันง่ายกว่าที่จะกำจัดความถี่หนึ่งออกจากความถี่เดียว

ในทางกลับกันหากไม่จำเป็นยิ่งไปกว่าการเพิ่มความถี่ในการสลับจะลดขนาดของตัวเหนี่ยวนำ

ความช่วยเหลือใด ๆ ที่จะได้รับการชื่นชม


FYI ตัวแปลง / ตัวควบคุมบัคบางตัวเท่านั้นที่มีความถี่คงที่ หลายคนมีความถี่ที่แตกต่างกันซึ่งแตกต่างกันไปตามโหลด คุณมีแบบจำลองตัวแปลงบั๊กอยู่ในใจ?
Nick Alexeev

ถามคำถามเพิ่มเติมอีกสองข้อ คุณมีส่วนประกอบการสื่อสาร RF บนบอร์ดของคุณหรือไม่? คุณต้องปฏิบัติตามมาตรฐาน EMI ประเภทใด
Nick Alexeev

ฉันมี TPS40041 จาก TI ในใจหรือ / และ XRP7724 ในครั้งแรกความถี่การสลับถูกกำหนดไว้ที่ 600KHz ในอีก IC ฉันสามารถปรับได้ เพื่อความชัดเจน: ตัวแปลง dc-dc หลายตัวจะมีรางจ่ายไฟแยกต่างหาก ฉันควรเพิ่มข้อมูลนั้นขอโทษ
zdun8

คำตอบ:


6

เท่าที่ฉันรู้ว่าสิ่งนี้จะดีขึ้นเนื่องจากปัญหา EMI และ SI มันง่ายกว่าที่จะกำจัดความถี่หนึ่งออกจากความถี่เดียว

นี่คือหลักฐานที่ผิดพลาด กฎระเบียบของ EMI จำกัด การปล่อยบนพื้นฐานความถี่โดยความถี่ หากคุณมีสองแหล่งในระบบของคุณที่ความถี่เดียวกันเอาท์พุทของพวกเขาสามารถเพิ่มทำให้เกิดการปล่อยที่ความถี่สูง หากพวกเขามีความถี่ที่แตกต่างกันพวกเขาเป็นอิสระอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อวัตถุประสงค์ในการปล่อย

เป็นกฎทั่วไปในการออกแบบ EMI ที่ทางออกที่ดีที่สุดคือการลดแหล่งที่มาของการปล่อยมลพิษของคุณแทนที่จะสร้างสัญญาณแล้วลองปิดกั้นพวกเขา ดังนั้นฉันจะบอกว่าเพื่อวัตถุประสงค์ของ EMI คุณควรใช้ความถี่ที่แตกต่างกันสำหรับหน่วยงานกำกับดูแลการเปลี่ยนที่แตกต่าง


1
แม้จะมีเทคนิคในการแพร่กระจายคลื่นความถี่โดยการเปลี่ยนความถี่ที่แตกต่างกัน วิธีนี้จะง่ายกว่าที่จะผ่านการรับรอง EMI
Szymon Bęczkowski

ฉันเห็นฉันคิดว่ามันทำงานในทางตรงกันข้าม ฉันจะตั้งค่าความถี่ที่แตกต่างกันในตัวแปลง ขอบคุณ.
zdun8

@ zdun8 ตามที่ Szymon ชี้ให้เห็นในคำตอบของเขาหากหน่วยงานกำกับดูแลของคุณอนุญาตการซิงโครไนซ์ (ที่มีเฟสแตกต่างกัน) คุณสามารถใช้สิ่งนี้เพื่อทำให้หน่วยงานกำกับดูแลทั้งสองแทรกแซงการทำลายและลดการปล่อยมลพิษ แต่ถ้าหน่วยงานกำกับดูแลของคุณไม่มีคุณสมบัติการซิงค์คุณจะดีกว่าถ้าใช้ความถี่ที่ต่าง
โฟตอน

3

หากคุณใช้ตัวแปลงหลายตัวที่มีความถี่การสลับที่แตกต่างกันมันจะเป็นการยากที่จะคาดเดาระลอกแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและดังนั้นจึงเป็นการยากที่จะออกแบบตัวกรองอินพุต จะมีบางช่วงเวลาที่การสลับเกิดขึ้นพร้อมกันและบางช่วงเวลาเมื่อสลับเหตุการณ์จะกระจายออกตามเวลา

ในกรณีของคุณฉันคิดว่าการออกแบบที่ดีที่สุดคือการใช้ความถี่สวิตชิ่งเดียวกันสำหรับคอนเวอร์เตอร์ทั้งหมด วิธีนี้ตัวกรองอินพุตสำหรับ buck ทั้งหมดจะเล็กกว่าผลรวมของตัวกรองแต่ละตัวมาก (ถ้าพวกเขาจะไม่ถูกแทรก)


1

การใช้ความถี่อิสระอาจไม่มีแง่ลบมากนัก

ความถี่ที่เหมือนกันถ้าพวกมันเหมือนกันจริง ๆ อาจนำไปสู่การสลับสวิทซ์จากคอนเวอร์เตอร์หนึ่งไปสู่อีกสวิทช์ในส่วนสำคัญในวงจรสวิตชิ่งและส่งผลต่อเวลาและสวิทช์ ในระดับที่เป็นไปได้ที่เกี่ยวข้องกับการให้อาหารข้ามฉันคาดหวังว่านี่จะไม่ใช่ปัญหาร้ายแรง - เพียงแค่อาจลดความแม่นยำของเอาต์พุตหากจุดเปลี่ยนได้รับผลกระทบเล็กน้อยจากสัญญาณอื่น ๆ

อินพุตปลอมดังกล่าวมักจะมีผลเฉพาะเมื่อพวกเขาส่งผลต่อแรงดันไฟฟ้าตัดสินใจเปลี่ยนเมื่อใกล้ถึงขีด จำกัด การเปลี่ยนเช่นที่จุดอื่น ๆ ในวงจรแรงดันไฟฟ้าจะมีขนาดใหญ่พอที่เสียงจะไม่ส่งผลกระทบต่อพวกเขา เช่นถ้าจุดเปลี่ยนเกิดขึ้นเมื่อแบ่งออกเอาต์พุตถูกป้อนไปที่ Vref pin และ = Vref = พูด 0.8V จากนั้นถ้า Vin เป็น 0.799 V เสียงรบกวนบนเส้นความรู้สึกที่เชื่อมต่อกับ Vsense และอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง + 0.001V มันเปลี่ยนก่อน แต่ถ้า Vsense อยู่ที่ 0.700 โวลต์คุณจะต้องมีสัญญาณรบกวน + 0.1V เพื่อให้เกิดการสลับ

เสียงที่มีความถี่สูงกว่าใน Vout มีการขับขี่ที่ค่อนข้างเป็นอิสระต่อ Vsense เนื่องจากโดยทั่วไปจะมีฝาปิดที่ตัวแบ่งอ้างอิงจาก Vsense ถึง Vout การปรับปรุงเวลาตอบสนองอย่างมหาศาลต่อการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวและการนำออกสามารถนำไปสู่ตัวแปลงซึ่งพยายามไล่ตามหางของมันเอง ถามฉันว่าฉันรู้ :-)

หากตัวแปลง N เป็นความถี่ wrt แบบอะซิงโครนัส ฯลฯ ข้อบกพร่องจะเกิดขึ้นแบบสุ่มตลอดวัฏจักรและหวังว่าจะมีผลโดยรวมเพียงเล็กน้อย


1

หากคุณใช้ bucks ของคุณที่ความถี่ต่าง ๆ คุณจะต้องระวังความถี่ที่ชนะ - การเต้นจะแสดงเป็นเนื้อหาฮาร์มอนิกในอินพุต DC และหากไม่มีการกรองการชดเชยวนลูปอาจไม่จัดการและอนุญาตให้ส่งผ่านไปยังเอาต์พุตโดยไม่ต้อง การผ่อนผัน

การกรองอินพุตที่ดีเป็นสิ่งสำคัญ (ตัวเก็บประจุเซรามิกที่มีความถี่สูงและ / หรือฟิล์มอยู่ใกล้กับอินพุตของตัวแปลงแต่ละตัว) เช่นเดียวกับการจัดวางที่ดี (ทำให้โหนดสลับแน่นที่สุดเท่าที่จะทำได้ / ควบคุมเส้นทางระหว่างพวกเขา ฯลฯ )


1

ประสบการณ์ของฉัน: งานเฉพาะที่มีสวิตช์สองตัวถูกล็อคไว้ที่ความถี่เดียวกันจากนั้นในการทำซ้ำครั้งที่ 2 PCB โดยไม่ได้ตั้งใจปล่อยให้ส่วนประกอบออกมาโดยไม่ตั้งใจว่า "ล็อค" พวกเขาสร้างความแตกต่างจากเสียงเบสแบนด์ใด ๆ ไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

งานค่อนข้างคล้ายคลึงกับแอมพลิฟายเออร์เกจวัดความเครียดหลายตัวเป็นต้น

เท่าที่ EMC ดำเนินการดังเช่น @ The Photon กล่าวว่าใช้ความถี่สองความถี่เพราะการปล่อยมีแนวโน้มน้อยลงและได้รับการสนับสนุนจากผู้ผลิตชิป SMPSU หลายรายที่ปรับเปลี่ยนความถี่เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.