降压/升压开关稳压器的噪声问题

电器工程 电源 开关模式电源 噪音 促进 降压
2022-01-07 03:41:28

我正在为一个研究项目设计一个电气设备(我是一名博士生,但不幸的是不是 EE!)。有关该设备的更多信息,请访问http://iridia.ulb.ac.be/supp/IridiaSupp2012-002/

最后一个原型的电源有问题,因此我试图通过设计一个新的更好的来克服这些问题。由于该设备由锂离子电池供电,我决定使用 LTC3536 降压/升压开关稳压器:http ://cds.linear.com/docs/en/datasheet/3536fa.pdf

我基本上将参考实现(数据表的第 1 页)用于 1A/3.3V 电源,如下所示:( 来源:ulb.ac.be示意图

共有三个独立的接地层:PGND,来自电池,GND,正常接地,以及用于模拟传感器等的 AGND。

这是我在 Eagle 中设计的电路板。我已经注意到与参考设计的一些偏差,例如,C3 和 C4 的位置应该更接近 LTC (U3):( 来源:ulb.ac.be木板

这是我在 VCC 上看到的输出(带或不带负载,Vin=4.7V)如您所见,Vpp 很大!对于 Vin<4.3V,它更小,但仍然相当可观。 (来源:ulb.ac.be尖峰

我通过将 C3 和 C2 移近 LTC 并在 C7 中添加另一个 1µF 电容进行了一些反复试验。这没有多大帮助。然后我用 220µF 电容代替了 C7,而不是数据表中提到的 22µF。这样,Vpp 约为 200mV。这比数据表中指定的要好得多,但仍有很长的路要走。此外,这仅适用于 Vin>4.3V 的情况;低于此阈值 Vpp 仍超过 2V。我想是升压与降压调节导致了这种变化,但我真的不知道如何纠正它。

现在的问题:

  1. 我想知道我是否犯了一个对受过训练的眼睛来说很明显的错误?
  2. 为什么 Vpp 如此之大,而数据表中给出的噪声仅为 40mV?
  3. 除了随机放入不同的输出电容器之外,还有其他方法可以解决这个问题吗?
1个回答

我认为你的布局会有问题。C3/C4 必须更靠近引脚 1 (编辑这应该读取引脚 8/9 而不是引脚 1)当我说更接近时,我的意思是靠它生活!同上 C7 - 它需要固定在引脚 7 上。现在我从未使用过这部分,但这是此类设备的标准程序。

想想从引脚 7 流向 C7 的电流脉冲以及它与 IC 之间的轨道长度——可能是 20nH 的轨道。

C7 的地面返回 - 它要去哪里?它会直接回到错误的接地引脚(信号接地)。C7 的接地线应尽可能短至针脚 5 和 13,而不会违反非法侵入法。这应该是您切断信号地的起点。然后信号接地应连接到您的反馈组件,并且根本不通过任何负载或 C7 电流。

如果把它交给我,我会拒绝测试这个 PCB。很抱歉突然出现,但这些是开关电路的黄金法则:-

在此处输入图像描述