Кілька доларових перетворювачів на одній платі, чи повинна частота комутації бути однаковою?


9

У мене виникає питання щодо перетворювачів долара в постійний струм. Мені потрібно подати кілька різних напруг на мою плату, і я дуже обмежений потужністю, тому мені потрібно використовувати перетворювачі високої ефективності. Якщо їх потрібно розміщувати поруч один з одним, чи повинна частота їх перемикання бути однаковою? Наскільки я знаю, це було б краще через проблеми EMI та SI, легше позбутися однієї частоти, ніж множина з них та їх гармонік, виробів тощо.

З іншого боку, якщо це не суттєво, то збільшення частоти комутації зменшить розмір індукторів.

Будь-яка допомога буде вдячна


FYI. Не всі перетворювачі / контролери є фіксованою частотою. Багато мають різну частоту, яка змінюється залежно від навантаження. Яку модель перетворювача доларів ви пам’ятаєте?
Нік Алексєєв

Ще кілька питань. Чи є на вашій дошці компоненти RF зв'язку? Яку відповідність EMI вам робити?
Нік Алексєєв

Я маю на увазі TPS40041 від TI або / і XRP7724. У першому частота комутації фіксується на 600 КГц, в іншому ІС я можу її регулювати. Для наочності: кілька перетворювачів постійного струму мають окремі рейки живлення. Я мав би додати цю інформацію, вибачте
zdun8

Відповіді:


6

Наскільки я знаю, це було б краще через проблеми EMI та SI, легше позбутися однієї частоти, ніж множина з них та їх гармонік, виробів тощо.

Це помилкова передумова. Норми EMI обмежують викиди частотно-частотно. Якщо у вашій системі два джерела з однаковою частотою, їх виходи можуть збільшуватись, забезпечуючи більш високі викиди на цій частоті. Якщо вони на різних частотах, вони фактично незалежні для цілей викидів.

Загальне правило в дизайні EMI - найкраще рішення - зменшити джерела викидів, а не генерувати сигнали, а потім намагатися блокувати їх. Тому я б сказав для цілей EMI, вам краще використовувати різні частоти для різних регуляторів комутації.


1
Існує навіть техніка розповсюдження спектру, змінюючи частоту комутації. Таким чином простіше пройти сертифікацію EMI.
Szymon Bęczkowski

Я бачу, я думав, що це працює навпаки. Я буду встановлювати частоти по-різному в перетворювачах. Дякую.
zdun8

@ zdun8, як у своїй відповіді вказує Шімон, якщо ваші регулятори дозволяють синхронізувати (з різними фазами), ви можете реально використовувати це для того, щоб два регулятори втручалися руйнівно і зменшили викиди. Але якщо у ваших регуляторів немає функції синхронізації, вам краще використовувати різні частоти.
The Photon

3

Якщо ви використовуєте кілька перетворювачів з різною частотою комутації, передбачити пульсацію вхідної напруги буде важко, і, таким чином, буде важко спроектувати вхідний фільтр. Будуть деякі моменти, коли перемикання відбувається одночасно, і якийсь момент, коли події комутації будуть поширюватися в часі.

У вашому випадку, я думаю, найкращою конструкцією було б використовувати однакову частоту комутації для всіх перетворювачів і перемежовувати їх. Таким чином вхідний фільтр для всіх доларів буде набагато меншим, ніж сума окремих фільтрів (якби вони не перепліталися).


1

Використання незалежних частот, ймовірно, не має масового негативного аспекту.

Ідентичні частоти, якщо вони дійсно ідентичні, можуть призвести до перемикання перехідних процесів з одного перетворювача в інший в критичну частину циклу комутації і впливати, коли і як він перемикається. На ймовірних рівнях, пов’язаних з перехресним годуванням, я б очікував, що це зазвичай не буде фатальною проблемою - просто МОЖЕ знизити точність виходу, якщо точка перемикання незначно впливає на інші сигнали.

Такий хибний вхід, як правило, матиме ефект лише тоді, коли вони впливали на напругу рішення комутації, коли він був дуже близьким до порога комутації, оскільки в інших точках циклу напруги будуть досить великими, що шум не вплине на них. наприклад, якщо точка перемикання виникає, коли розділений вихід подається на штифт Vref і = Vref = скажімо, 0,8 В, тоді, якщо Vin 0,799 В, шум на сенсорній лінії, що з'єднується з Vsense, і що призводить до зміни 0,001 В, може змінитися він перемикається рано. Але якщо Vsense знаходиться на рівні 0,7 Вольт, вам знадобиться + 0,1 В шум для запуску перемикання

Шум на Vout з більш високою частотою їздить на Vsense досить вільно, оскільки, як правило, є ковпак через опорний подільник від Vsense до Vout. Це значно покращує час реагування на перехідні періоди і видалення може призвести до перетворювача, який фатально намагається переслідувати власний хвіст. Запитайте мене, як я знаю :-).

Якщо N перетворювачі мають асинхронну частоту Wrt тощо, то глюки будуть виникати псевдо випадковим чином протягом циклу, і, сподіваємось, мають загальний ефект.


1

Якщо ви запускаєте свої долари на різних частотах, вам слід бути обережними частотами биття - биття виявляється як гармонійний вміст на вхідному постійному струмі, і якщо воно нефільтроване, компенсація циклу долара може не обробляти його і дозволяти йому переходити на вихід без ослаблення.

Важлива хороша фільтрація на вході (правильно розташовані керамічні та / або плівкові конденсатори високої частоти біля входу кожного перетворювача), а також хороші практики компонування (тримаючи вузли комутації якомога щільніше, зберігаючи фізичний поділ між доларами і не змішуючи потужність / керувати маршрутами між ними тощо).


1

Мій досвід: конкретна робота, яка мала два комутатори, заблоковані на однаковій частоті, а потім на другій друкованій платі помилково залишаючи компонент, який "заблокований", не впливав на шум базової смуги; ні це не впливало на енергоефективність.

Робота була досить аналогічною з декількома підсилювачами тензодатчиків тощо.

Що стосується EMC, як, наприклад, @The Photon, використовують дві частоти, тому що викиди, ймовірно, будуть меншими, і це підтримують виробники декількох мікросхем SMPSU, які модулюють свою частоту комутації, щоб уникнути цього.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.