解决9个常见的DC-DC降压转换器问题

时间： 2024-08-26 来源：TOPPOWER官网

技术问答

选型帮助

研发客服

商务客服

如何对一些不能始终按计划工作的电子系统的主要部件进行故障排除：开关模式、低压、DC-DC、单相、非隔离、基本降压转换器电路。

转换器故障排除的一般规则

在进行故障排除时，考虑变量并减少可能的故障原因非常重要。

以下是一些指导原则：

你必须可靠地让系统失效才能解决问题。一个可以自行消失的问题又会自行出现。

每次只改变一件事并观察其效果。

如果电路停止工作，请问“发生了什么变化？”是否有与故障同时发生的事件？

查看故障是否随转换板、芯片或负载而移动。

牢记这些指导原则，以下是在设计DC-DC降压转换器时可能遇到的九个常见问题以及一些可能的原因。

问题1：纹波太大

如果您看到太多纹波，则电感可能太低-较高的值会产生较低的纹波，但瞬态响应会较慢。

此外，请记住，较大的电感器纹波电流意味着更高的峰值电流和更大的电感器饱和可能性，尤其是在高温下 -并且会给您的FET带来更大的压力。

其他问题可能是Cout太低（存储空间不足以支撑输出）或Cout ESR（等效串联电阻）太高（导致Cout中的 IR下降）。

低开关频率将引起更多的纹波。

使用10×探头测量噪声。Eric Bogatin的屏幕截图来自“如何测量开关电源(SMPS)中的噪声”

问题#2：无法启动

首先，问问自己：“启用”引脚是否正确驱动（或上拉）？电源良好输出也是如此。

启动失败可能是因为过大的负载电容（例如FPGA）起到短路的作用并触发电流限制。有些芯片具有消隐和软启动功能来克服这个问题。

为了避免误报，请将电流限制点设置得尽可能高，并与FPGA工程师协商在系统级优化电容。

，确保V输入没有下垂，并且UV锁定没有由于输入下降而激活。

问题#3：关闭时输出端有电压

如果您的电路确实关闭，但输出端有电压，则电压通常来自另一个电源电路。检查通向其他活动轨道的不明显路径。

问题#4：监管不力

对于远程Vout感测，电源路径欧姆压降可能导致调节不良，这可能是由于一条轨道（单个电源转换器输出线）分配给电路板上的太多负载。这就是为什么有时避免使用多轨转换器IC（“PMIC”），而倾向于在其负载旁边使用多个转换器。

如果您的电压检测引脚有噪声，请保持此引脚的布局整洁，并确保与检测信号相关的任何电阻器都放置在控制器附近。

另一种解释是，您的参考电压在滤波不足时可能不稳定。

问题5：瞬态响应缓慢

这里的主要问题是输出电容太大或电感太大。

另一个问题可能是环路补偿不良。如果没有合适的设备，很难完全表征环路特性。但即使您没有网络分析仪，也可以使用阶跃负载并观察瞬态振铃——它会以低成本告诉您很多信息。

此外，在开发过程中，如果设计负载发生变化，补偿通常也必须改变。例如，您是否在使用工厂评估模块，其负载仅为其设计负载的一半？您就会发现问题所在。

问题#6：不稳定

Cout ESR可能导致不稳定，因为它会在环路响应中引入零点，从而使增益曲线停止下降并开始横向移动，从而侵蚀或消除增益裕度。如果零点频率足够低，则在相位达到180°之前增益不会超过零点。

较便宜的转换芯片可以进行内部补偿以节省外部部件，但请确保您的Cout满足和Cout ESR范围，在此范围内它们才能保持稳定。

不稳定的其他解释可能包括电压感测不良、求和节点布局或噪声。

确保使用设计软件生成波特图，并检查相位和增益裕度，包括过热情况。

问题7：效率低下

自举电容需要足够大才能为高端FET栅极提供电荷，否则，FET可能无法完全开启，然后会耗电。与升压引脚串联的电阻可用于调整开启以控制振铃。

测量电源电路效率（尤其是90%以上）并非易事，因为它需要测量电流，并且是两个功率量的比率。希望您已经通过电子表格工具确定了每个组件对损耗的贡献，这通常会告诉您MOSFET和电感器电阻（DCR或直流电阻）是浪费热量的主要因素。

问题＃8：低温

请记住，低温下电解电容的ESR会上升，而电容会下降。

问题#9：PMBus问题

在共享数据通信总线上，确保当您未注意时另一个节点不会间歇性地发出颤动声。

另外，确保您使用的上拉电阻足够强：47kΩ上拉电阻（如FPGA中的上拉电阻）远不如10kΩ上拉电阻好。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由星晴123转载自TOPPOWER官网，原文标题为:解决 9 个常见的 DC-DC 降压转换器问题，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

全部评论（0）

暂无评论

什么是电源？电源是如何进行分类的？

电源是提供电能以供给电气设备或电路的装置或系统。它将各种形式的能源（如电池、电网、发电机等）转化为所需的电能，通常提供稳定的电压和电流。本文TOPPOWER详细介绍了电源是如何进行分类的。

技术探讨发布时间 : 2024-09-20

解析开关电源的工作原理及特性

开关电源（Switching Power Supply, SPS）通过将输入电源转换为所需的输出电压和电流，使用开关元件来调节电流，并利用电感和电容进行滤波和稳压。本文TOPPOWER详细介绍了开关电源的工作原理及特性。

技术探讨发布时间 : 2024-08-30

电机相位接线错误导致的潜在问题

交流电机有两种基本类型：单相和三相。一般来说，单相交流电机通常用于家用电器等住宅应用，而三相交流电机则用于工业应用。这主要是因为大多数家庭使用单相电源，而大多数工业场所使用三相电源。鉴于这两种不同的电源方案，哪些电机可以在什么场合使用？如果电机使用错误或有故障的电源，会发生什么情况？本文将探讨其中的一些选项。

技术探讨发布时间 : 2024-08-19

TOPPOWER（顶源科技）电源模块/开关电源选型指南

描述- 广州顶源电子科技股份有限公司，专业从事电源产品的研发，生产、销售及综合解决方案的国家高新技术企业。公司通过了 IATF16949 汽车认证及 ISO9001:2015 质量管理体系认证。拥有专家级研发团队，已申请获得几十项国家专利，公司拥有全自动生产线，先进的检测设备，确保产品一致性和稳定性。

型号- TP50DC,TPK-SAR,TPC/PWF-150-XS,TPI-2W,TP15AT,TKA-W25,TPV-W25,TP15AS,TPR/DG-30-XS,TPR/SDR-240-XS,TP03AA,TP35DC,TP15ACS,TPC/PS-60-XS,TPR/DG-15-XS,TPET,TP30ACS,TP50DG,TPR/NDR-U75-XS,TP78XX-0.5,TP15AC,TP30AT,TP30AU,TPVT,TP15AL,TPK-3W,TP03AR,TP10AC,TPVT-2W,TP2L-3W,TP03AZ,TPC/GKF-320-XS,TPE2,TP10ACS,TPE1,TPV1,TPV-SAR,TP03AC,TPD-W25,TP03AD,TPC/PDF-1200-XS,TPR/NDR-U120-XS,TPV2,TP03AL,TPET-2W,TPC/PWF-100-XS,TPB,TPC/LPD-100-XS,TPD,TPG,TPR-W25,TPF,TPI,TPH,TPK,TP2L-2W,TPJ,TPAT-W2,TPL,TKE-W25,TPAT-W5,TP06DB,TPS,TP06DE,TP25DG,TPT,TPC/LR-150-XS,TP50AU,TPR/SDR-360-XS,TP05DB,TP05DA,TP20DC,TP78XX-2,TP20DB,TP2L-1W,TP20DD,TP78XX-1,TPR-W5,TPV2-W5,TPR/SDR-120-XS,TPH-3W,TPC/PDF-800-XS,TP78LXX-1,TPAT,TP20AC,TPAT-2W,TP10DB,TP10DA,TP10DC,TP20ACS,TP20ACL,TPG-3W,TPC/LR-200-XS,TP05ACS,TPET-W2,TP40DC,TPET-W5,TP01AZ,TPJ-2W,TKE-W5,TP05AS,TP05AR,TPA2,TP06DA,TP12AC,TPC/PDF-600-XS,TKA,TPA1,TP50AE,TP40DG,TPR/NDR-U240-XS,TKE,TP05AZ,TP05AD,TP05AF,TPC/LR-350-XS,TP05AC,TP20AT,TP05AL,TP20AU,TPD-W5,TPC/GKF-200-XS,TPVT-W5,TPL-3W,TPC/PD-25-XS,TPC/LR-50-XS,TP30DB,TPR/SDR-75-XS,TPLE-W5,TP2L-6W,TP15DC,TP30DG,TP15DB,TPLE-W1,TPC/NE-350-XS,TP30DC,TP50DH-300DH,TPLE,TPC/LR-35-XS,TPD-2W,TP08DA,TP10AG,TP10AF,TPV1-W5,TP10AS,TPR/SDR-480-XS,TP50DH-300,TP10AT,TP78LXX-1.5,TPVT-W2,TP02AZ,TP25AU,TP03DB,TP03DA,TPA-W25,TPV-W1,TPB-1W,TP06AC,TP15DD,TPD-3W,TPR-1W,TP30-60AH,TP40AU,TPC/PS-35-XS

选型指南 - TOPPOWER - 2023/8/4 PDF 中文下载

中高端电源模块厂商顶源科技（TOPPOWER）授权世强硬创代理

根据协议，DC-DC电源模块、AC-DC电源模块、AC-DC开关电源、DC/DC隔离定电压输入电源、DC/DC隔离宽电压输入电源、DC/DC非隔离电源等全线产品上线世强硬创平台，丰富了平台的产品及产品信息，满足不同科技企业需求。

签约新闻发布时间 : 2023-10-13

直流电源：接地还是不接地？

是否应将直流电源接地？答案并不是简单的“是”或“否”。本文探讨了直流电源接地的优点和缺点。直流电源是任何控制系统中常见的、几乎肯定会用到的组件。直流电源系统经常讨论的一个问题是将输出连接到连接工业机器的接地系统。这种接地连接是必需的吗？如果不需要，建立这种连接是好主意还是坏主意？控制柜内安装的大多数直流电源输出常见的 24 伏电压。

设计经验发布时间 : 2024-07-11

广州顶源电子（TOPPOWER）科技股份有限公司专业从事电源产品的研发、生产、销售及综合解决方案的国家高新技术企业。公司通过了IATF16949汽车认证及ISO9001:2015质量管理体系认证。拥有专家级研发团队，已申请获得几十项国家专利，公司拥有全自动生产线。

DC/DC隔离定电压输入电源 DC/DC隔离宽电压输入电源 DC/DC非隔离电源 AC/DC板载模块 AC/DC机壳基板型开关电源 AC/DC导轨式开关电源

授权代理商 - 世强先进（深圳）科技股份有限公司线上商城技术资料

展开

TP05AL系列 5W 3KVAC隔离宽电压输入 AC/DC 电源模块

型号- TP05AL220S24W,TP05AL220S12W,TP05AL220S15W,TP05AL220S03W,TP05AL220S05W,TP05AL,TP05AL220S09W,TP05AL系列

数据手册 - TOPPOWER - 2020/4/23 PDF 中文下载查看更多版本

TPC/LR-50-XS系列 50-52.8W 宽电压输入 AC/DC 开关电源

型号- TPC/LR-50-XS,TPC/LR-50-15S,TPC/LR-50-48S,TPC/LR-50-36S,TPC/LR-50-24S,TPC/LR-50-12S,TPC/LR-50-XS系列,TPC/LR-50-5S

数据手册 - TOPPOWER - 2020/11/21 PDF 中文下载

TPL-3W系列 3W 1.5KVDC 隔离单输出 DC/DC 电源模块

型号- TPL-3W,TPL0512S-3W,TPL2412S-3W,TPL1209S-3W,TPL1205S-3W,TPL1203S-3W,TPL0505SP-3W,TPL2424S-3W,TPL2405S-3W,TPL0505S-3W,TPL1212S-3W,TPL0515S-3W,TPL0503S-3W,TPL2409S-3W,TPL-3W系列,TPL1215S-3W,TPL0509S-3W

数据手册 - TOPPOWER - 2020/11/21 PDF 中文下载查看更多版本

TP08DA系列 8W 1.5KVDC 隔离宽电压输入 DC/DC 电源模块

型号- TP08DA48D15W,TP08DA24D12,TP08DA24D15,TP08DA24D12W,TP08DA12S05,TP08DA24D24W,TP08DA12S09,TP08DA12D24,TP08DA24S15W,TP08DA48D15,TP08DA48D12,TP08DA24D05W,TP08DA24D24,TP08DA24S09W,TP08DA48S09,TP08DA48S05,TP08DA12D12,TP08DA24S05,TP08DA12D15,TP08DA48S05W,TP08DA24S09,TP08DA24S12W,TP08DA48S09W,TP08DA24D09W,TP08DA系列,TP08DA48D24,TP08DA24S24W,TP08DA12S24,TP08DA48D05W,TP08DA48S15,TP08DA24S12,TP08DA48S12,TP08DA,TP08DA24S15,TP08DA48S12W,TP08DA12D05,TP08DA24S05W,TP08DA12D09,TP08DA48D09W,TP08DA48S24W,TP08DA24D15W,TP08DA48D12W,TP08DA12S12,TP08DA48D24W,TP08DA12S15,TP08DA24D05,TP08DA24D09,TP08DA48S24,TP08DA24S24,TP08DA48D09,TP08DA48S15W,TP08DA48D05

数据手册 - TOPPOWER - 2021/11/26 PDF 中文下载查看更多版本