穿刺噪聲的正確測(cè)量和改進(jìn)措施
■ 概要
隨著DC/DC轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)頻率的不斷升高, 穿刺噪聲的影響變得也越來(lái)越明顯?,F(xiàn)在,盡管由于示波器的性能不斷的提高使得穿刺噪聲的觀測(cè)變得簡(jiǎn)單了, 但是要準(zhǔn)確得到實(shí)際穿刺噪聲的大小以及分析具體產(chǎn)生的原因還是和很多因素有關(guān), 例如使用正確的測(cè)試方法, 外部使用器件的合適選擇,線路板線路的合理布局等等。
■產(chǎn)生的原因
穿刺噪聲產(chǎn)生的原因主要分為兩大類:
1. 測(cè)試方法
測(cè)試時(shí),示波器的探針的不同連接方法對(duì)穿刺噪聲的測(cè)量有很大影響。
?。? 外圍使用器件的正確選擇和線路布局的影響
當(dāng)DC/DC轉(zhuǎn)換器在控制開(kāi)關(guān)動(dòng)作完成的同時(shí), 肖特基二極管打開(kāi)和截止的瞬間有逆向漏電流流過(guò),同時(shí)開(kāi)關(guān)打開(kāi)和斷開(kāi)的瞬間基板上有大的電流流過(guò),造成基板上不同器件之間產(chǎn)生較大電位差; 另外由于線圈的電磁波磁場(chǎng)的影響也會(huì)導(dǎo)致有較大的穿刺噪聲產(chǎn)生。
■測(cè)試方法的改善
當(dāng)DC/DC轉(zhuǎn)換器工作的時(shí)候, 可以用示波器觀察到在開(kāi)關(guān)閉合和打開(kāi)的瞬間, 輸出電壓中會(huì)有幾百毫伏的穿刺噪聲信號(hào)產(chǎn)生,而且在測(cè)試的過(guò)程中,隨著探針測(cè)試方向的改變,噪聲信號(hào)的大小也會(huì)發(fā)生很大的變化。實(shí)際輸出電壓中的噪聲除了正確的測(cè)試方法以外,還受到其他因素的影響,因此要準(zhǔn)確測(cè)量輸出電壓中穿刺噪聲成份的大小,就需要避免由于測(cè)試探針受外界的環(huán)境的影響而增加的那部分噪聲信號(hào),具體操作如下:
A: 這種普通的測(cè)試探針由于地線比較長(zhǎng)象天
?。拢骸∪コ结樀慕拥囟撕吞筋^的屏蔽部份。線一樣,容易受外界的環(huán)境影響。
?。茫骸∪缓笾苯影烟筋^的金屬端和輸出端連接,探針的地線部份和線路板的地線連接,這樣可以有效的防止外界噪聲的干擾。
同樣地線測(cè)試基準(zhǔn)點(diǎn)的選擇對(duì)于穿刺噪聲的大小也有著很大的影響,DC/DC轉(zhuǎn)換器后端的輸出電容的容值對(duì)于穿刺噪聲的實(shí)際值得大小也有著重要的影響。
■ 應(yīng)用對(duì)策:
實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中間需要注意的地方很多,下面列舉一些供參考:
?。? 在選擇輸入電容時(shí)盡量使用感抗小的電容,或者并聯(lián)一個(gè)0.01μF的陶瓷電容,并且要盡量的靠近開(kāi)關(guān)晶體管和二極管。
2. 輸出電容的等效電阻ESR是影響穿刺噪聲大小的一個(gè)很重要的因素(VRIPPLE=RESR*DIL),因此要正確的選擇一個(gè)電容就需要綜合考慮電容的價(jià)格,等效阻抗的大小和容值之間關(guān)系。由于陶瓷電容有很好的高頻特性, 而且等效電阻ESR也很小, 實(shí)際應(yīng)用電路中盡量選擇可使用陶瓷電容的DC/DC轉(zhuǎn)換芯片;
?。? 在FET開(kāi)關(guān)管的G端和DC/DC之間增加一個(gè)5-50毫歐的電阻;
4. 在開(kāi)關(guān)管和肖特基二極管的兩端各并聯(lián)一個(gè)RC緩沖回路;
5. 選用逆向?qū)ɑ謴?fù)時(shí)間特性好的肖特基二極管;, 減少漏電流的流過(guò);
6. 當(dāng)電路中有非連續(xù)的大電流流過(guò)時(shí), 外置開(kāi)關(guān)管和線圈之間的導(dǎo)線要盡量的短, 而且盡量遠(yuǎn)離輸出接地端;
7. 選擇使用閉磁類型電路的電感線圈;
?。? 在輸出端增加一個(gè)濾波電路(低通LC?。Α。遥没芈罚?;
?。? 在電路中增加一個(gè)鐵氧磁體器件可以濾除高頻雜波信號(hào)。
注意:
當(dāng)有誤動(dòng)作發(fā)生或者效率轉(zhuǎn)換低下的情況時(shí),要首先檢查有旁路電容和地線連接的那部份線路.
評(píng)論