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今天與大家主要分享BUCK電源電路常見(jiàn)的問(wèn)題及解決思路.
問(wèn)題1：測(cè)試輸出紋波有毛刺，紋波較大。
首先我們來(lái)看下正常紋波的波形如下圖所示：
紋波有毛刺，首先我們要與正常波形對(duì)比，看波形是否正常，如果波形不正常，則有以下幾種可能：
1.輸出紋波通道耦合了其它通道的噪聲，此時(shí)就需要移除未使用通道的探頭。
2.耦合了開關(guān)波形或者其它的噪聲，我們此時(shí)檢查紋波的測(cè)量方式。查看紋波探頭接地是否正確。盡量使用探頭自帶的原裝測(cè)試短針。避免接地線過(guò)長(zhǎng)，形成較大環(huán)路，容易耦合其它噪聲。如下圖所示，正確的接地方式：
3.帶寬設(shè)置不正確，測(cè)量紋波時(shí)需要設(shè)置帶寬20MHz,這樣可以避免數(shù)字電路的高頻噪聲影響紋波測(cè)量，盡量保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。
如果在保證我們示波器設(shè)置，使用都是正確的情況下，紋波還是很大，那么我們可以從以下幾個(gè)方面排查：
首先我們看下常見(jiàn)電壓紋波規(guī)范：
1、檢查我們?cè)O(shè)計(jì)的電感值是否合理，查看感值是否偏小。部分電路可以考慮PI型LC濾波電路。
2、檢查我們的輸出電容大小和類型，是否太小，可以考慮增加大容值電容。因?yàn)镸LCC的容值存在直流降額特性，實(shí)際電容太小會(huì)導(dǎo)致輸出紋波較高，甚至引起環(huán)路穩(wěn)定性問(wèn)題。
3、檢查SW節(jié)點(diǎn)電壓，觀察是否有次諧波振蕩產(chǎn)生。
4、檢查電路原理圖前饋電容的設(shè)置，如下圖C1.可以通過(guò)調(diào)大C1的大小。來(lái)改善紋波較大的問(wèn)題。
5.檢查PCBＬayout走線，查看FB反饋網(wǎng)絡(luò)是否經(jīng)過(guò)高的電壓變化（dv/dt）及電流變化（di/dt）信號(hào)，F(xiàn)B分壓電阻是否靠近芯片F(xiàn)B引腳（我們前期layout時(shí)需要注意），當(dāng)FB被干擾時(shí)，SW可能異常，導(dǎo)致紋波變大。
問(wèn)題2：電路板上BUCK電源電路發(fā)出滋滋的嘯叫聲。
我們把嘯叫聲的發(fā)生分兩種情況：
情況一是當(dāng)BUCK芯片工作在輕載模式時(shí)發(fā)聲。
當(dāng)芯片工作在輕載模式時(shí)，芯片處于降頻工作模式，以提高工作效率，如果芯片工作頻率下降到20Hz~20KHz范圍內(nèi)，電路中繞線電感和陶瓷電容上會(huì)流過(guò)20Hz~20KHz的紋波電流和產(chǎn)生20Hz~20KH范圍內(nèi)的紋波電壓。此時(shí)我們可以用示波器抓取波形分析。由于繞線電感繞線組之間固定不牢固和陶瓷電容的壓電效應(yīng)與PCB共振，導(dǎo)致繞線電感或陶瓷電容發(fā)出嘯叫聲。此時(shí)我們可以嘗試以下措施：
1.可以考慮更換一體成型的電感，或者固態(tài)電容，聚合物電容。
2.可以考慮增加假負(fù)載，讓芯片工作在輕載時(shí)，降頻后的頻率在20Hz~20KHz范圍外。
3.可以考慮更換輕載定頻的芯片，這樣會(huì)犧牲整個(gè)電源的效率。
情況二是芯片在重載工作時(shí)，發(fā)生嘯叫聲。
重載時(shí)，我們直接測(cè)試輸出電壓和電感電流波形，查看是否有20Hz~20KHz的頻率成分的波形包絡(luò)。通常情況下最常見(jiàn)的是周期性負(fù)載，負(fù)載變化的周期恰好是20Hz~20KHz。我們可以嘗試以下方式：
1.可以考慮更換一體成型的電感，或者固態(tài)電容，聚合物電容。
2.嘗試是否可以改變負(fù)載的變化周期，讓其頻率在20Hz~20KHz范圍外。
問(wèn)題3：電路板上的瞬間，芯片失效
當(dāng)輸入電源適配器通過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)線突然插入DCDC的輸入端，芯片過(guò)壓失效。
檢查電路原理圖，確定輸入電容類型和大小，如果只有貼片陶瓷電容，則輸入電源的長(zhǎng)線上的寄生電感L與輸入電容產(chǎn)生諧振，導(dǎo)致芯片VIN輸入電壓過(guò)壓，超過(guò)芯片的耐壓，從而損壞芯片?？梢試L試以下措施：
1.在電壓輸入端并聯(lián)一顆電解電容，一般ESR較大，以增加振蕩阻尼，防止輸入電壓振蕩過(guò)壓。
2.在輸入端增加軟起動(dòng)電路(串聯(lián)熱敏電阻或者M(jìn)OS 緩啟動(dòng)電路，還可以防止DC插頭上電瞬間的打火現(xiàn)象。
3.在輸入端添加防護(hù)器件TVS，以限制輸入電壓由于振蕩而產(chǎn)生過(guò)壓。
問(wèn)題4：測(cè)得芯片SW腳的PWM波波形振蕩嚴(yán)重，上沖過(guò)大
如上圖所示，在滿載工作時(shí)，測(cè)試的波形振蕩嚴(yán)重，上沖或峰峰值過(guò)大。針對(duì)這種問(wèn)題，我們嘗試以下方法：
1.首先確定測(cè)試環(huán)境是否正確，示波器探頭的接地環(huán)路是否已經(jīng)最小。
2.再次確認(rèn)輸入電容有大小電容組合并聯(lián)接入電路，確保電路設(shè)計(jì)有高頻供電能力。
3.可以考慮增大自舉電容的串聯(lián)電阻（前期設(shè)計(jì)預(yù)留），降低MOS的開通速度。
4.檢查PCB布局走線，確定芯片輸入電容盡量靠近芯片供電腳，減小輸入功率路徑的寄生電感。
5，SW節(jié)點(diǎn)增加RC尖峰吸收電路（前期設(shè)計(jì)預(yù)留）。如下圖紅框所示：
問(wèn)題5：上電有臺(tái)階，下電有回沖，回勾等問(wèn)題
如下圖所示，上電啟動(dòng)階段有臺(tái)階，下電過(guò)程有回沖
針對(duì)以上問(wèn)題，我們可以采取以下方式嘗試：
1、上電有臺(tái)階，首先我們要確保每次上電測(cè)試，保證電路都是完全放電狀態(tài)下。一般是由于前級(jí)能量不足以支撐后級(jí)負(fù)載引起，可以使用芯片EN腳，調(diào)整芯片啟動(dòng)時(shí)間，并且做好上電時(shí)序管理。
2、下電過(guò)程中的回沖現(xiàn)象，容易導(dǎo)致芯片反復(fù)啟動(dòng)，芯片在下電過(guò)程中，負(fù)載突然變?yōu)?，導(dǎo)致輸入電壓被抬高，從而容易誤開啟芯片。我們可以調(diào)整EN分壓電阻，來(lái)拉大VIn與UVLO 的差值，避免輸入電壓被抬高而誤觸發(fā)芯片ＥＮ.
問(wèn)題6：輸出電感很燙，發(fā)熱很大
輸出電感在電流增大時(shí)，容易達(dá)到飽和狀態(tài)，從而電感量減小，電感電流峰值變大，從而發(fā)熱增大。
這種情況下，我們首先要檢查我們的設(shè)計(jì)，查看電感電流的降額是否滿足需求，及所選電感是否滿足需求，如果不滿足，就需要更換電流更大的電感。
以上就是我們?nèi)粘Ｖ薪?jīng)常碰到的一些BUCK電源常見(jiàn)問(wèn)題，你又碰到了哪些問(wèn)題呢？歡迎留言討論！