Techniken zum Filtern eines verrauschten Abwärtswandlers

Ich habe auf dem TS30011 einen Tiefsetzsteller aufgebaut . Leider bekomme ich schreckliches Rauschen am Ausgang.

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Verwendete externe Teile:

Induktor

Ausgangskondensatoren

Ich habe mein Design analysiert und schreckliche Ergebnisse erzielt.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Mein niederfrequentes Rauschen ist nicht schlimm, aber ich werde von dem hochfrequenten Rauschen geplagt. Mir sind zwei unmittelbare Fehler bei meinem Design aufgefallen.

1) Ich habe die analoge Masse und die Leistungsmasse nicht getrennt, wie es im Datenblatt steht. Anscheinend soll es nur an einem einzigen Punkt angeschlossen werden, aber das habe ich nicht gemacht.

2) Ich muss Bypass-Kondensatoren am Eingang des Geräts so nah wie möglich hinzufügen.

Ich hoffe, dass diese beiden Probleme allein mein Gerät brauchbar machen, aber ich frage mich, ob es noch andere Vorschläge zum Entfernen von hochfrequentem Rauschen von einem Abwärtswandler gibt.

Ich sah, dass eine Kondensatormultiplikatorschaltung verwendet werden könnte, um das Signal zu glätten. Ist dies eine gute Möglichkeit, zusätzliche Filter hinzuzufügen? Alle anderen Vorschläge würden sehr geschätzt!Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Spitzen sehen aus wie > 20 MHz ESL-Resonanz der Sondenmasse mit 10: 1-Koaxialkapazität. Suchen Sie auf der Website nach Best Practices zum Messen von CM- und DM-SMPS-Rauschen nur mit Federklemmen < 1 cm. Berechnen Sie dann mit 1 nH/mm und Sondenkapazität mit Cap ESR * Laststrom für Masseverschiebung. Best Practice für mich ist AC-Kopplung mit 50 Ohm Koax und Abschluss mit 50 Ohm bei DSO mit halbstarrem Kabel, aber verwenden Sie, was Sie haben
Der Schaltplan macht nicht deutlich, ob Sie vor dem Abwärtswandler Eingangskondensatoren haben oder nicht. Wenn nicht, bitte hinzufügen. Sie müssen so nah wie möglich am Controller sein.
Sie scheinen das Beispiellayout im Datenblatt nicht befolgt zu haben . Jetzt haben Sie lange Schleifen, durch die Stromspitzen fließen. Sie MÜSSEN die Schleifen klein halten und dicke Spuren verwenden, wie im Beispiel gezeigt. Selbst wenn Sie alle richtigen Komponenten verwendet haben, können Sie die Leistung der Schaltung durch ein "beschissenes" PCB-Layout zerstören .
Sonden-Setup anzeigen.
Wie bereits erwähnt, müssen Sie das Layout eng um den Konverter herum halten. Ein GND-Flugzeug würde helfen. Ich persönlich würde einen besseren Ausgangskondensator wählen. Ich verwende niemals X5R (X7R kostet dasselbe) und verwende immer Kondensatoren, die für mindestens die doppelte Spannung an ihnen ausgelegt sind. Sehen Sie sich das Datenblatt Ihres Kondensators an. Das Diagramm der DC-Bias-Eigenschaften zeigt, dass die Kapazität bei 5 V um 75 % abgefallen ist. Es ist schwer, einen guten Keramikkondensator mit hoher Kapazität zu finden, der für mehr als ein paar Volt ausgelegt ist. Sie könnten mit einer Kombination aus einem Bulk-Elektrolyt- oder Tantalkondensator mit einigen Keramikkondensatoren mit geringerem Wert besser dran sein.
Haben Sie die Messungen nur mit Koax-zu-Wechselstrom-gekoppeltem 50-Ohm-DSO an einem BNC-T-Anschluss oder einer internen Option wiederholt? Dies reduziert die 25-MHz-Falschimpulsmessungen (PW50 = 25 ns ??) est ? Machen Sie mit direkter Verbindung.

Antworten (1)

Eingangsfilterung ist ein Muss. Außerdem halte ich es für ein Muss, beim Umgang mit Schaltreglern mindestens eine volle GND-Ebene zu verwenden. Zusammen mit einer vollständigen GND-Ebene können Sie ein viel besseres Routing für die anderen Stromanschlüsse haben.

Einige zusätzliche Dinge, die dazu passen:

  1. Bemühen Sie sich, alle VSW-Verbindungen so gruppiert und so klein wie möglich zu halten. Am besten ist es, keine Durchkontaktierungen auf VSW zu haben.
  2. Verwenden Sie einen Ausschnitt unter dem VSW-Knoten und den zugehörigen Pads in der GND-Ebene und allen anderen Stromversorgungsebenen. Dies trägt dazu bei, die Kopplung in die Leistungs- und GND-Ebenen zu eliminieren.
  3. Leiten Sie auf keinem Layer andere Signale durch den VSW-Bereich. Dieser Knoten verarbeitet den höchsten Welligkeitsstrom bei hoher Frequenz und kann sehr einfach mit anderen Schaltungen gekoppelt werden.
  4. Versuchen Sie, Ihr Board-Layout so zu gestalten, dass das Switcher-Layout in keiner Weise beeinträchtigt wird. Der Versuch, Befestigungslöcher und nicht zugehörige Anschlüsse in der Nähe zu platzieren, ist ein Kompromiss.
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