如何排除DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器故障

第第頁如何排除DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器故障？

（轉(zhuǎn)換器）故障排除的一般規(guī)則

在進行故障排除時，重要的是要考慮哪些變量在起作用并減少可能的故障原因。以下是一些可以幫助你的指南：

**需要可靠地使系統(tǒng)無法對其進行故障排除。一個自行解決的問題又會自行解決。**一次只更改一件事并注意效果。**如果電路停止工作，請問“什么改變了？”是否有與失敗同時發(fā)生的事件？**查看故障是否隨轉(zhuǎn)換器板、（芯片）或負載一起移動?？紤]到這些概念，以下是設(shè)計（DC）-DC（降壓轉(zhuǎn)換器）時可能遇到的九個常見問題以及一些可能的原因。

問題＃1：太多紋波

如果看到太多的紋波，則電感可能太低，較高的值會產(chǎn)生較低的紋波，但會產(chǎn)生較慢的瞬態(tài)響應(yīng)。此外，請記住，較大的電感紋波（電流）意味著較高的峰值電流和較大的電感飽和可能性，尤其是在高溫時，F(xiàn)ET上的應(yīng)力更大。

其他問題可能是Cout太低（沒有足夠的存儲空間來阻止輸出）或CoutESR（等效串聯(lián)（電阻））太高（導致Cout中的IR下降）。最后，低開關(guān)頻率會引起更多紋波。

使用10倍探頭測量噪音。圖片由從《如何測量開關(guān)模式（電源）（S（MPS））噪聲》獲得的EricBogatin提供

問題＃2：啟動失敗

首先，問問自己這個問題：“啟用”引腳驅(qū)動（或上拉）是否正確？電源良好輸出相同?？赡軙霈F(xiàn)啟動失敗，因為你看到負載（電容）過大（如（FPGA）），表現(xiàn)為短路并觸發(fā)電流限制。一些芯片具有消隱和軟啟動功能。

將電流限制點設(shè)置為盡可能高，以避免誤報，并與FPGA（工程師）協(xié)商以優(yōu)化系統(tǒng)級電容。最后，確保Vin沒有下垂，并且由于輸入下垂而導致UV鎖定未激活。

問題＃3：關(guān)閉時輸出電壓存在

如果你的電路確實關(guān)閉卻在輸出端看到電壓，則通常來自另一個（電源電路）。檢查到其他活動軌道的路徑是否不明顯。

問題＃4：管理不善

通過遠程Vout（檢測），可能由電源路徑歐姆電壓降引起不良調(diào)節(jié)，這可能是由于導軌（單個電源轉(zhuǎn)換器輸出線）導致的，該電壓分布在電路板上的過多負載上。這就是為什么有時避免使用多軌轉(zhuǎn)換器（IC）（“（PMIC）”）以支持其負載旁邊的多個轉(zhuǎn)換器。如果電壓檢測引腳有噪聲，請保持此引腳的布局清潔，并確保與檢測（信號）相關(guān)的任何電阻都放在（控制器）附近。另一種解釋是，過濾后的參考電壓可能不穩(wěn)定。

問題＃5：慢瞬態(tài)響應(yīng)

這里的主要原因是可能有太多的大容量輸出電容或太大的電感。另一個問題可能是壞循環(huán)補償。沒有合適的設(shè)備，環(huán)路特性很難完全表征。但是，即使你沒有（網(wǎng)絡(luò)）分析儀，也可以使用步進負載并觀察瞬態(tài)振鈴。此外，在開發(fā)過程中，如果設(shè)計負載發(fā)生變化，補償通常必須改變。例如，你是否在其設(shè)計負載的一半使用工廠評估模塊？

問題＃6：不穩(wěn)定性

CoutESR可能是不穩(wěn)定的原因，因為它在回路響應(yīng)中引入零，這使得增益曲線停止下降并開始橫向移動，從而侵蝕或消除增益裕度。如果零是足夠低的頻率，則在相位變?yōu)?80°之前增益不會通過零。

更便宜的轉(zhuǎn)換器芯片可以在內(nèi)部進行補償以節(jié)省外部元件，但要確保你的Cout滿足最小和最大CoutESR范圍，它們將保持穩(wěn)定。對不穩(wěn)定性的其他解釋可能包括不良電壓感應(yīng)或求和節(jié)點布局或噪聲。務(wù)必使用設(shè)計軟件生成波特圖并檢查相位和增益余量，包括溫度過高。

問題＃7：效率低

自舉電容必須足夠大，以便為高側(cè)FET柵極提（供電）荷，否則，F(xiàn)ET可能無法完全導通，然后會燒毀電源。與升壓引腳串聯(lián)的電阻可用于調(diào)節(jié)導通以控制振鈴。測量功率電路效率（特別是高于90％）并非易事，因為它需要電流測量并且是兩個功率量的比率。希望你通過（電子）表格工具表征每個組件對損耗的貢獻，這通常會告訴你（MOSFET）和（電感器）電阻（“DCR”或直流電阻）是浪費熱量的主要原因。

顯示降壓（開關(guān)穩(wěn)壓器）的效率與頻率的關(guān)系圖。圖來自（Linear）（Te）ch/（Analog）Devices的LT8610數(shù)據(jù)表。

問題＃8：低溫問題

請記住，低溫下（電解電容）的ESR會上升，電容也會下降。

問題＃9：PMBus問題

在共享數(shù)據(jù)（通信）總線上，確保在你不查看時，另一個節(jié)點不會間歇性地抖動。此外，確