干貨!電源的上電抖動問題分析

電源是每個電路系統的核心爷绘;其關系到這個電路是否正常工作书劝;而對于高端的ARM、DSP等嵌入式處理器更是如此土至。概因處理器性能越強购对,對核心的供電要求越高。大電流輸出毙籽,高電源穩(wěn)定性是必須的洞斯。

近日在調試TMS320C6678 DSP系統的時候遇到問題,發(fā)現同一個DC-DC電源方案坑赡,在不同的輸出電壓下有不一樣的表現烙如。發(fā)現其在設置為3.3V供電、1.5V供電的時候毅否,上電曲線很完美亚铁;但是在設置為1V供電的時候,在上電的瞬間卻存在抖動的現象螟加;這讓我大吃一驚徘溢。

測試對象:TMS320C6678小系統,供電芯片:TPS54620

測試工具:無線示波器(泰思科技F28M6D)

測試方式:電壓電流捆探,電路參數計算

1然爆、電路電壓測量


示波器及待測板子


電壓測試


核心電壓測試


3.3V的上電曲線


1.5V的上電曲線


1.0V的上電曲線(發(fā)現上電有雜波)


放大波形

2、數據測量


在觸發(fā)出電源的上電瞬間波形后黍图,打開FFT查看頻率成份曾雕;經過對比,發(fā)現抖動的噪聲集中在16.9KHz到28.2KHz這個頻段助被。而3.3V的上電曲線則非常干凈剖张,沒有什么噪聲摻雜在里面切诀。


3.3V的頻率成份


1.0V的頻率成份

3、原理分析:

電路設計是這樣的:


3.3V原理圖


1.0V原理圖

輸出電壓計算公式

VOUT = 0.8(R1+R2)/R2

則VOUT = 0.8*(2.49K+10K)/10K = 0.9992V

電壓輸出值符合設計搔弄。


最小電感的計算

則Lmin = ((9 - 1)/(4 * 0.3)) * (1 / (9*900kHz)) ≈ 0.8uH

實際電感取值:2.7uH/6A幅虑;符合設計。


最小濾波電容的計算

則Cmin = (4*1)/(900kHz*0.075) = 59.24uF

實際電容值:22uF+22uF = 44uF顾犹,不滿足設計倒庵。

4、優(yōu)化方案:

輸出端增加濾波電容蹦渣,為達到更好的濾波效果哄芜;增加電容組合:22uF+1uF+100nF = 23.1uF;增加后總電容值為44uF+23.1uF = 67.1uF柬唯;符合設計要求认臊。

(不同電容大小的獨立電容在對應的噪聲頻段有更好的濾波效果,具體分析在后續(xù)的技術文章中說明锄奢。)

5失晴、更改結果:


增加了電容后

上電測試:


更改后1.0V上電曲線

FFT頻域分析:


FFT

小結:

可以發(fā)現,更改后的設計拘央;即使符合設計要求涂屁,但是上電震蕩的問題仍未解決;總體的紋波有改善灰伟,但并不明顯拆又。

從調試結果來看,也不是電感電容值的問題栏账;在調試過程中帖族,電感值更換了1uH、1.5uF挡爵、22uH竖般;均存在震蕩的現象。故茶鹃,初步推測涣雕,這個問題是TPS54620的固有缺陷。具體的原因還需要深入排查及咨詢原廠闭翩。

?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯系作者
  • 序言:七十年代末挣郭,一起剝皮案震驚了整個濱河市,隨后出現的幾起案子疗韵,更是在濱河造成了極大的恐慌兑障,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 210,914評論 6 490
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件,死亡現場離奇詭異旺垒,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機肤无,發(fā)現死者居然都...
    沈念sama閱讀 89,935評論 2 383
  • 文/潘曉璐 我一進店門先蒋,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人宛渐,你說我怎么就攤上這事竞漾。” “怎么了窥翩?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 156,531評論 0 345
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵业岁,是天一觀的道長。 經常有香客問我寇蚊,道長笔时,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 56,309評論 1 282
  • 正文 為了忘掉前任仗岸,我火速辦了婚禮允耿,結果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘扒怖。我一直安慰自己较锡,他們只是感情好,可當我...
    茶點故事閱讀 65,381評論 5 384
  • 文/花漫 我一把揭開白布盗痒。 她就那樣靜靜地躺著蚂蕴,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪俯邓。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上骡楼,一...
    開封第一講書人閱讀 49,730評論 1 289
  • 那天,我揣著相機與錄音看成,去河邊找鬼君编。 笑死,一個胖子當著我的面吹牛川慌,可吹牛的內容都是我干的吃嘿。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 38,882評論 3 404
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼梦重,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼兑燥!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側響起琴拧,我...
    開封第一講書人閱讀 37,643評論 0 266
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤降瞳,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個月后,有當地人在樹林里發(fā)現了一具尸體挣饥,經...
    沈念sama閱讀 44,095評論 1 303
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡除师,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 36,448評論 2 325
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發(fā)現自己被綠了扔枫。 大學時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片汛聚。...
    茶點故事閱讀 38,566評論 1 339
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖短荐,靈堂內的尸體忽然破棺而出倚舀,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤忍宋,帶...
    沈念sama閱讀 34,253評論 4 328
  • 正文 年R本政府宣布痕貌,位于F島的核電站,受9級特大地震影響糠排,放射性物質發(fā)生泄漏舵稠。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 39,829評論 3 312
  • 文/蒙蒙 一乳讥、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望柱查。 院中可真熱鬧,春花似錦云石、人聲如沸唉工。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 30,715評論 0 21
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽淋硝。三九已至,卻和暖如春宽菜,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間谣膳,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 31,945評論 1 264
  • 我被黑心中介騙來泰國打工铅乡, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留继谚,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 46,248評論 2 360
  • 正文 我出身青樓阵幸,卻偏偏與公主長得像花履,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子挚赊,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 43,440評論 2 348

推薦閱讀更多精彩內容