“可选”电阻器和电容器在该电路中起什么作用?


20

我正在设计一个电路,其中包括一个带有一些神秘的“可选”组件的升压转换器,并且试图确定是否包括它们。有人知道他们在做什么吗?起初我以为它们可能是一些过滤器,但是现在我不确定。这是 FitiPower FP6717升压转换器芯片的数据表

典型电路


3
RC缓冲器。数据表是否真的没有给您关于值和用途的提示?
温尼

1
谢谢!我将做一些研究,看看我的设计是否需要它。不,数据表是裸露的骨头。
史蒂夫·马文

我见过更差的数据表。除非您要生产数以百万计的产品,否则您会从其他供应商那里获得大量选择,并获得更好的应用程序指南和支持。
温尼

Answers:


25

RC电路连接到的引脚是LX引脚,并且该引脚连接到该转换器的电源开关(NMOS和PMOS),请参见框图,数据表中的图3。

为了保持DCDC转换的效率,这些开关的开/关速度非常快。这导致LX引脚上的电压高速上升和下降。这种陡峭的坡度会导致EMI(电磁干扰)辐射。因此,该电路将辐射射频信号。

这是正常现象,可以预见,不一定要成为问题,这取决于您的应用程序。如果有问题,可能的解决方案是使这些陡峭的斜坡变慢一些,这就是该RC缓冲网络所做的。但是,这可能会降低一些电源效率,因此这是电路可选的原因。

另一个解决方案是将该DCDC转换器放置在屏蔽罩(法拉第罩)中,这可以是PCB上的小金属盖。几乎所有智能手机都使用了此功能,因为DCDC转换器不会干扰手机的接收。


1
缓冲电路的唯一目的是减轻EMI吗?我读到它们还可以保护开关元件免受尖峰电压的影响。
史蒂夫·马文

1
您是对的,的确如此。但是正如您所提到的,该电路是“可选的”,开关晶体管应该能够处理尖峰信号而不会出现缓冲网络。在此处讨论的低压DCDC转换器中,电压尖峰不应成为问题。像这样的大多数低电压设计都没有缓冲网络,根本就不需要它。在高压DCDC(反激式)转换器上,缓冲网络可能是强制性的,因为没有它,开关晶体管可能会损坏。
Bimpelrekkie

@Bimpelrekkie当然,不只是反激转换器吗?
炉边

@Hearth实际上不仅有反激式转换器。但是我已经看到在反激式转换器中使用了缓冲网络,因此我以它们为例进行了说明。缓冲网络可以在适当和需要的任何地方使用。另一个示例:基于TRIAC的调光器。
Bimpelrekkie

4

在此特定应用中,在SW节点上使用RC缓冲器是为了防止LX引脚/ SW节点的电气过应力(EOS)。

FP6717升压开关稳压器采用同步整流器,以实现高DC-DC转换效率。与高速整流二极管相比,对同步整流器(逻辑驱动的FET)的警告通常使整流器的导通时间更慢。

请注意数据表中 FP6717的LX引脚的以下绝对最大电压规格:
在此处输入图片说明

现在,请注意在5 V演示电路中工作的FP6717的以下示波器照片:

在此处输入图片说明

请注意,在短时间内,SW节点(LX引脚)上升到转换器绝对最大额定电压的200 mV以内。

由于高端同步整流器必须包含有限的死区时间,以避免由于低端NMOS开关而无意中撬动输出滤波电容器。在短暂的时间内,允许电感器在未钳位(或通过转换器的体二极管略微钳位)的开关节点上反冲,从而导致转换器IC的EOS。

已故的吉姆·威廉姆斯(Jim Williams)在一个非常相似的主题上写了一篇很好的应用笔记,该主题在这里也同样适用,标题为:开关稳压器中的二极管导通时间引起的故障。

正如其他人概述的那样,RC缓冲器还有助于EMC,但我相信EOS是此应用程序中的第一大动机。


3

我以前曾使用大型晶闸管电源。缓冲电路限制电压变化率的另一个原因是,某些组件对高dV / dt敏感。但是,这并不是该特定应用程序中的原因。就像其他人所说的那样,EMI不仅可以防止瞬态尖峰,而且可以防止瞬态尖峰。


3
dVdŤ

是的 刚刚意识到这一点。如您所说,它是dV / dt。尽管它的确使我想起了将杂散电感降至最低的重要性,但由于电流的快速变化将导致更高的电压尖峰,因此必须将其吸收/吸收/耗散。
詹姆斯

3

主要用于EMC。在-25摄氏度下测试电路并测量EMC。将此测量值与25摄氏度(室温)下的EMC测量值进行比较。您将看到一个惊人的差异。

上周,我们不得不将英国客户的EMC从-91 dBm降低到-98 dBm。通过提高瓶盖和线圈的ESR,我们获得了成功。没错,电路效率下降了,但是我们通过了所有一致性测试。

但是测量一下。测量就是知道!!!

By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.