3MHz 벅 레귤레이터 인 LM2734Z를 사용하고 있습니다. 정말 빠르기 때문에 작은 인덕터가 있습니다.
내가 궁금한 것 중 하나는 인덕터의 자기 공진 주파수가 얼마나 중요한가? 4.8V ~ 20V를 3.3V ± 5 %로 낮추는 데 사용하고 있습니다.
3.3µH 2A 인덕터 (3.3V @ 1A에 대한 데이터 시트에서 권장하는대로 최대 400mA로 출력 정격) "SDR0604-3R3ML"을 발견했습니다. 자체 공진 주파수는 60MHz로 3MHz에서 잘 보이지만 배수는 많으며 고조파가 발생하는지 궁금합니다.
이 경우에 문제가 없더라도 특정 공진 주파수를 피하기위한 경험적 규칙이 있습니까 (예 : 일치하는 경우)?
답변:
나는 두 가지 이유로 걱정하지 않을 것입니다.
먼저 다중이지만 60Mhz는 3Mhz의 고조파입니다. 레귤레이터의 출력은 기본적으로 구형파 여야하며, 구형파는 기본적이고 홀수 고조파에만 만족합니다. 물론, 3, 9, 15, 21, 27, 33, 39, 45, 51, 57, 63. 물론 완벽하지 않은 웨이브는 고조파 성분을 갖지만 좋은 경우에는 홀수 고조파보다 훨씬 낮아야합니다. 구형파, 그것은 노이즈 플로어에있을 것입니다. 문제가 발생하면 조정기 출력에서 FFT를 수행하고 출력이 60Mhz에서 어떻게 보이는지 스코프를 설정하십시오.
둘째, 위의 목록에서 볼 수 있듯이 60mhz에서 매우 높은 고조파에 있습니다. 스위칭 서플라이는 내용이 너무 높으면 많은 양을 갖기 위해 정말 빠른 상승 / 하강 시간을 가진 구형파를 출력해야합니다. 일반적으로 상승 / 하강 시간에 따라 구형파로 처음 3-6 홀수 고조파 만 걱정해야합니다. 그것은 SRF가 스위칭 속도의 5-10 배인 한 이론적으로는 문제가되지 않을 것입니다.
편집 : 이것을 어느 정도 모델링하기로 결정했습니다 ...
테스트 회로, 인덕턴스, 스트레이 커패시턴스, ESR 및 션트 저항에 링크 한 인덕터의 파라미터를 사용했습니다. 분로 저항은 주파수에 따라 달라지며 식에 정의됩니다. ESR 및 ESL을 포함한 출력 필터 캡용 일반 10uF 세라믹 캡을 모델링했으며 임의로로드에 1k를 선택했습니다. 주파수 응답을 엿보기 위해 0에서 250Mhz 사이의 1V 소스로 AC 스위프를 수행 한 다음 나중에 1Ghz로 수행하십시오. 스위처의 출력 저항은 어둡지 만 맞습니다.
여기에서는 60Mhz에서 예상되는대로 인덕터 모델의 SRF를보기 위해 출력 필터 캡을 부착하지 않고 스위프를 수행합니다.
여기서 우리는 뚜껑을 제자리에 놓았습니다.
이것은 실제로 흥미 롭습니다. 발생하는 일은 인덕터가 SRF에서 필터링 특성을 상실하더라도 Rout, 인덕터 저항 및 출력 캡에 의해 형성된 RC 필터가 여전히 존재한다는 것입니다. 이 필터는 고주파를 어느 정도 차단할 수 있기 때문에 인덕터만으로도 변화가 뚜렷하지 않은 것으로 보입니다. 그러나 이러한 주파수에서 캡의 ESL이 실제로 작동하기 시작하므로 주파수가 증가함에 따라 출력 레벨이 상승합니다.
마지막으로 어떻게 증가하는지 봅시다 :
1GHz에서 인덕터는 표유 커패시턴스에 의해 지배되고 필터 캡은 ESL에 의해 지배되며 10Ghz (미도시)에서 바로 수평을 유지합니다.
물론이 간단한 모델에는 포함되지 않은 많은 인덕턴스, 커패시턴스 및 변형 (특히 매우 높은 주파수)이 있지만 실제로 발생하는 상황을 그림으로 표현하는 데 도움이 될 수 있습니다.
나를 위해 가장 흥미로운 것은 SRF가 벽돌 벽이 아니라는 것입니다. 고유 한 RC 필터는 SRF에 영향을 미치는 일부 효과를 완화 할 수 있습니다.
EDIT2 : 하나 더 편집, 주로 Qucs 회로 시뮬레이션을 처음으로 플레이 할 수있는 기회로 사용하고 있기 때문입니다. 멋진 프로그램.
이것은 두 가지를 보여줍니다. 먼저 회로의 주파수 응답을 크기 (dB, 파란색) 및 위상 (빨간색)으로 표시하면 부품의 기생 커패시턴스 / 인덕턴스가 차지하는 위치가 더 명확하게 나타납니다. 또한 구성 요소 선택 및 PCB 레이아웃을 통해이를 최소화하는 것이 얼마나 중요한지를 보여주는 출력 커패시터 ESL의 2 차 스위프를 보여줍니다. 1nH에서 101nH까지 10nH 씩 스윕합니다. PCB의 총 인덕턴스가 매우 높아지면 거의 모든 필터링 기능을 잃을 수 있습니다. EMI 문제 및 / 또는 노이즈 문제가 발생합니다.
