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如何降低Buck电路的噪声纹波问题

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boy59
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  • 2016-5-30 21:35:45
20问答币
最近调试一块电源板,板子上有16个12V5VBuck模块采用的是LT3680芯片(芯片手册 LT3680.pdf (281.67 KB, 下载次数: 67)
nc965
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  • 2016-5-30 22:22:39
 
看看示波器背景噪音波形?
boy59
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  • 2016-5-30 22:43:32
 
这个要怎么看?是把示波器接到电路中,测电路不上电时的波形吗?
nc965
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  • 2016-5-30 22:50:36
 
是把示波器接到电路中,把探头勾在夹子上
boy59
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  • 2016-5-30 22:58:39
 
好的,谢谢!明天试一下,用的示波器有点搓据说价值两千来块钱,像图1的开关频率1.2MHz的不知道会不会波形失真。
nc965
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  • 2016-5-30 22:59:50
 
感觉不是失真
boy59
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  • 2016-5-30 23:11:26
 
有13个模块是第一个图(a)的纹波有3个模块是第一个图(b)的纹波,测试时地线不动是这样的波形,把地线接到DC/DC模块的电容地上也是这样的波形,是不是示波器的底噪影响的明天再试试看。
boy59
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  • 2016-5-31 09:57:11
 
用了这个方法,发现示波器不接电路也可以,把示波器表笔地线和夹子构成的环当辐射信号接收器用。第一张图的方波纹波应当是测量引起的,电感用的是工字型测试点又离电感很近所以可能是电感的辐射传导到示波器的表笔中了(离电感越近纹波越大)。

正确的测量方法是什么?准备先试试用同轴电缆或者双绞线引出后的测试效果。
nc965
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  • 2016-5-31 10:15:08
 
接地夹要夹在板上,探头勾在夹子上,啥波形?帖出来,再勾到测试点,比较一下。
boy59
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  • 2016-5-31 10:34:20
 
测试波形同第一张图类似,离测试点(电感)越近方波纹波的幅值就越大,测试时是探针头勾在夹子上夹子分别接触地和测试点。现在用了短路环试了那个方波纹波没有了,纹波也很小了不过相对于其它路纹波还有点大。
nc965
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  • 2016-5-31 10:52:48
 
你的问题解决了就行。
boy59
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  • 2016-5-31 11:14:18
 
谢版主给的建议现在对测试方法有了初步了解,由于测量的问题之前的电路修改方法还得再试一遍。
纹波对比.jpg
这个是两根测试线按双绞线的方式绕在一起,示波器表笔那端并联个224小电容的测试结果。
nc965
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  • 2016-5-31 11:17:14
 
仍然有不同的表现?首先要排除测试方法的问题呢
boy59
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  • 2016-5-31 11:55:17
 
上面图都是采用双绞线测量的是两个Buck模块的结果,前一个模块本身纹波小后一个模块纹波大(影响到后级电路)。
同一个模块分别采用短路环和双绞线的测量结果如下:
两种测量方法.jpg
双绞线并电容的波形要圆滑点,看起来这两种方法得到的幅度结果偏差不太大。
张高琨
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  • 2016-5-31 12:26:32
 
线路,外围参数一样.感觉像你的PCB LAYOUT不太好..地线回路..你走一遍比对比对.
boy59
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  • 2016-5-31 13:31:59
 
两个模块的PCB在开关Ton和Toff时的电流如下
Ton.jpg
                                          buck电路开关导通时刻
Toff.jpg
                                           buck电路开关关断续流二极管导通时刻
纹波大的一路电流环路好像要大一点其它还没发现。
本帖最后由 boy59 于 2016-6-1 14:47 编辑

nc965
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  • 2016-5-31 14:47:20
 
两个板现在纹波究竟有啥区别?只是测试有差别,还是影响啥了?
boy59
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  • 2016-5-31 19:50:25
 
纹波大的这一路会造成某个后级的单片机死机,这个可能是后级的问题但现在后级电路已安装完毕不允许修改了并且后级应用对纹波的要求也较高。原本想借这个机会研究下纹波噪声的产生机理,可惜明天是最后期限了,到时只能采用别的方法来抑制这个纹波噪声了。
nc965
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  • 2016-6-1 08:08:54
 
虽然指出了你测试的问题,但兄弟的问题貌似还没有真正解决,马上要交工,看这个办法行不行?
我不习惯看没有电路的板,不知道你是何种电路构架,如果是非隔离的,输入与输出应该有一个公共连接,只要把输出这个公共连接点作为输入点,Emc干扰可望大幅度降低,又不用改板,此法也许可解你燃眉之急。
boy59
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  • 2016-6-1 10:40:26
 
就是最普通的非隔离的Buck拓扑上面第二张图是其原理图,现在是把纹波大的一路和纹波小的一路并联起来了效果是纹波折中了,后级的单片机不死机了暂时只能先这样处理了
zhuliu09
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  • 2016-5-31 14:58:09
 
可能是PCB地线的问题,你纹波小的那路地线通过铺铜连在一起,比较好。纹波大那一路由好几个电容是不是通过过孔和较细的走线连在一起的,这会影响纹波的。
boy59
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  • 2016-6-1 10:41:56
 
有几个模块也有电容通过过孔连接的但纹波并不大。
zhuliu09
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  • 2016-6-1 10:53:18
 
pcb走线一模一样么?
boy59
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  • 2016-6-1 11:05:34
 
有一点点差异,就像上面的PCB图元器件之间的距离会有点偏差,纹波会是那一点偏差造成的吗?
张高琨
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  • 2016-5-31 15:49:29
 
明显是输入电容滤波不行..电容负脚到GND内阻太大了.
boy59
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  • 2016-5-31 19:51:33
 
输入输出都增加了电容,有过孔的地方也专门的焊接了导线,纹波依旧。
张高琨
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  • 2016-6-1 09:14:54
 
加在芯片附近.把输入输出的地加粗试试.
boy59
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  • 2016-6-1 10:50:39
 
地线是2.5mm左右,输入输出都是通过中间层过来的“线”很粗,过孔可能是电流瓶颈,电容还能再靠近芯片吗?现在焊接都有点费劲了。
张高琨
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  • 2016-6-1 12:16:52
 
重新考虑下LAYOUT布局吧....
boy59
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  • 2016-6-1 12:56:05
 
这部分DC/DC的布局是借鉴芯片手册的布局方式,也试过其它布局效果都没这个好(仅从理论分析),有区别的就是元件之间的距离会有些差异。
张高琨
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  • 2016-6-1 13:09:05
  • 倒数10
 
我这么说吧..有些原厂提供的不一定是最好的布局...你要自己学会去理解.按自己真正理解的完成LAYOUT
boy59
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  • 2016-6-1 13:39:42
  • 倒数9
 
问题是都采用相似的LAYOUT布局,有13个模块的输出纹波还可以参考上面的图片纹波为3mV多点,而有3个模块的输出纹波达到几十mV,我想搞明白的是LAYOUT的那些差异或者其它什么原因导致的这三路的纹波变大。
shiyunping
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  • 2016-6-1 16:53:12
  • 倒数8
 
楼主是否可以在输入端把电源的输入电流波形测试出来。13块输出小的测试一个。3个输出大的测试一个。传上来我看看。
boy59
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  • 2016-6-1 17:35:05
  • 倒数7
 
输入纹波.jpg
这是之前测试时拍的照片,现在设备已经在老化了没办法测了,这个输入纹波展开后是正弦波的样子。
纹波大的这一路输入多并了一个47uF的电容也用导线直接连到其它12V端子都没见有效果。
shiyunping
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  • 2016-6-1 17:58:57
  • 倒数6
 
很明显问题是出在初级回路。最好用5ms扫描时间进行测试,这样容易判断纹波大小是出在电压正半周还是负半周。你输入端采样电阻是什么?阻值多大? 本帖最后由 shiyunping 于 2016-6-1 18:00 编辑

boy59
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  • 2016-6-1 19:04:57
  • 倒数5
 
上面的所有测试图片都是用的线性电源测量得到的,就是一个12V输出的线性电源驱动板子上的16块12V转5V的DC/DC模块,这个输入会有什么问题吗?
shiyunping
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  • 2016-6-2 11:30:31
  • 倒数4
 
楼主是否测试过12V线性电源的噪声纹波。
boy59
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  • 2016-6-2 13:37:41
  • 倒数3
 
上面的12V输入波形测量的就是12V线性电源加“引线”之后带负载的纹波噪声吧,实际产品用的是AC/DC电源噪声要大于线性电源所以并没太关注线性电源的噪声。
PWR86553388
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本网技师
  • 2017-5-16 09:53:03
  • 倒数2
 
我的纹波也大,不知道测试方法对这个有多大影响
boy59
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  • 2017-5-17 08:25:18
  • 倒数1
 
如果直接用示波器表笔去测纹波(PCB板附近)一般都会受到影响。
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