大家好,我是蜗牛。今天跟大家分享一个跟BUCK电路有关的设计实例。我们在电路设计和测试的过程中,遇到了一些问题,也花费了几天时间,我觉得有必要记录下来分享给大家,希望你在遇到这些问题时能少走弯路。
一、简要说明
如下示意图,AC-DC模块→π型滤波电路→BUCK电路
图1,电路示意图
AC-DC模块的作用是将交流电转换为直流电+12V,
BUCK电路的作用是将+12V转化为+5V或+3.3V以供电给其他芯片。
为什么要加π型滤波电路呢?π型滤波电路由滤波电感L1,滤波电容C1,C2,C3和C4组成。π型滤波前还有大电解电容没有画出。π型滤波器的作用主要是用来过滤BUCK电路产生的EMI,以阻止对电网产生的电磁干扰。
二、遇到的问题
1.BUCK芯片不能带重载。
2.随着负载的增加,电感L1会发生啸叫,而且负载越重,啸叫的声音越大。
三、分析解决
我们选用的是一款比较常用的BUCK芯片,按道理来说不应该出现带不了重载的情况。难道是π型滤波电路的问题?还是虚焊?外围电路参数设置不对?买到了假芯片?
我们进行了各种猜想,使用了排除法,并将L1直接短路。最后再参照规格书,发现PCB布板的地回路没有走好,将地回路飞线后,带重载完全没问题。(所以对没用过的芯片,一定要熟悉规格书)。
图2,BUCK芯片走线示意图
找到了芯片带不起重载的原因,然后我们又将L1焊上再试。刚开始的时候一切正常,因为负载还不多。随着负载的增加,很明显听到刺耳的声音,最后才发现原来是电感L1发出的啸叫声,用手触摸也明显的感觉到电感本身发烫。
我就奇怪了,为什么会这样呢?感觉理论知识不够用了。于是我尝试将电感L1换成现用的另外一款,突然声音明显变小,而且也没有原来那么烫了。
尝试分析原因,有两个发现:
①两种电感的直流电阻DCR分别是330Ω,38Ω,差距比较明显,通常较大的DCR会引起热损,特别是在重载的情况下。
②两种电感的封装不一样,封装较大的效果会更好。
更换电感后,有改善,但问题始终没有得到解决。但可以看出问题就在这个π型滤波电路上。
我又想BUCK电路本身是一个开关电源,在开关的过程中可能对电路产生了影响。于是测试了L1到BUCK的波形,很明显纹波比较大,于是在C3,C4上并联了一个大电容,最后问题得到解决。
以上就是今天分享的内容,希望对你有帮助。