동일한 PCB에있는 여러 개의 벅 컨버터는 스위칭 주파수가 같아야합니까?


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dc-dc 벅 컨버터에 관한 질문이 있습니다. 보드에 여러 전압을 공급해야하며 전력이 매우 제한되어 있으므로 고효율 컨버터를 사용해야합니다. 서로 가까이 배치하려면 스위칭 주파수가 같아야합니까? EMI 및 SI 문제로 인해 이것이 더 낫다는 것을 알고있는 한, 여러 주파수 및 고조파, 제품 등보다 하나의 주파수를 제거하는 것이 더 쉽습니다.

반면에 필수적이지 않은 경우 스위칭 주파수를 높이는 것보다 인덕터의 크기가 줄어 듭니다.

도움을 주시면 감사하겠습니다.


참고로 모든 벅 컨버터 / 컨트롤러에 고정 주파수가있는 것은 아닙니다. 대부분의 주파수는 부하에 따라 달라집니다. 어떤 벅 컨버터 모델을 염두에두고 있습니까?
Nick Alexeev

몇 가지 질문이 더 있습니다. 보드에 RF 통신 구성 요소가 있습니까? 어떤 종류의 EMI 준수를해야합니까?
Nick Alexeev

TI의 TPS40041 또는 XRP7724가 있습니다. 첫 번째에서 스위칭 주파수는 다른 IC에서 600KHz로 고정되어 조정할 수 있습니다. 명확성을 위해 : 여러 dc-dc 변환기에는 별도의 전원 공급 장치 레일이 있습니다. 해당 정보를 추가했습니다. 죄송합니다
zdun8

답변:


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EMI 및 SI 문제로 인해 이것이 더 낫다는 것을 알고있는 한, 여러 주파수 및 고조파, 제품 등 하나의 주파수를 제거하는 것이 더 쉽습니다.

이것은 잘못된 전제입니다. EMI 규정은 주파수별로 배출을 제한합니다. 시스템에 동일한 주파수로 두 개의 소스가있는 경우 해당 주파수에서 더 높은 방출을 제공하는 출력이 추가 될 수 있습니다. 그들이 다른 주파수에 있다면, 방출의 목적을 위해 효과적으로 독립적입니다.

EMI 설계에서 가장 좋은 해결책은 신호를 생성 한 다음 차단하지 않고 방출 원을 줄이는 것이 최선의 해결책이라는 것이 일반적입니다. EMI 목적으로 말하면, 다른 스위칭 레귤레이터에 다른 주파수를 사용하는 것이 좋습니다.


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스위칭 주파수를 변경하여 스펙트럼을 분산시키는 기술도 있습니다. 이렇게하면 EMI 인증을 통과하기가 더 쉽습니다.
Szymon Bęczkowski

나는 그것이 다른 방식으로 작동한다고 생각합니다. 변환기에서 주파수를 다르게 설정합니다. 감사합니다.
zdun8

Szymon이 그의 대답에서 지적한 것처럼 @ zdun8은 다른 조정기와 동기화가 허용되는 경우 실제로 이것을 사용하여 두 조정기가 파괴적으로 간섭하고 방출을 줄일 수 있습니다. 그러나 레귤레이터에 동기화 기능이 없으면 다른 주파수를 사용하는 것이 좋습니다.
광자

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스위칭 주파수가 다른 여러 변환기를 사용하는 경우 입력 전압 리플을 예측하기가 어려우므로 입력 필터를 설계하기가 어렵습니다. 전환이 동시에 발생하는 순간과 전환 이벤트가 제 시간에 확산되는 순간이 있습니다.

귀하의 경우, 최고의 디자인은 모든 변환기에 동일한 스위칭 주파수를 사용하여 인터리브하는 것입니다. 이렇게하면 모든 벅에 대한 입력 필터가 개별 필터의 합보다 훨씬 작습니다 (인터리브되지 않을 경우).


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독립 주파수를 사용하는 것은 큰 부정적인 측면이 없을 것입니다.

동일한 주파수 (실제로 동일한 경우)는 스위칭 사이클의 중요한 부분에서 하나의 컨버터에서 다른 컨버터로 전환하여 전환시기와 방법에 영향을 줄 수 있습니다. 크로스 피딩과 관련이있을 수있는 수준에서 나는 이것이 일반적으로 치명적인 문제는 아니라고 예상 할 것입니다. 스위칭 포인트가 다른 신호에 의해 약간 영향을받는 경우 출력의 정확도가 저하 될 수 있습니다.

이러한 스퓨리어스 입력은 일반적으로 스위칭 임계 값에 매우 가까이있을 때 스위칭 결정 전압에 영향을 미치는 경우에만 영향을 미치며, 사이클의 다른 지점에서 전압은 노이즈가 영향을 미치지 않을 정도로 충분히 클 것입니다. 예를 들어, 분할 출력이 Vref 핀에 공급 될 때 스위칭 포인트가 발생하고 = Vref = 0.8V이면 Vin이 0.799V 인 경우 Vsense에 연결된 감지 라인의 노이즈로 인해 + 0.001V가 변경 될 수 있습니다. 일찍 전환됩니다. 그러나 Vsense가 0.700V이면 스위칭을 트리거하기 위해 + 0.1V 노이즈가 필요합니다

Vout의 고주파 노이즈는 일반적으로 Vsense에서 Vout으로 기준 분배기의 캡이 있기 때문에 Vsense로 상당히 무료로 탈 수 있습니다. 이것은 과도 현상에 대한 응답 시간을 크게 향상 시키며 제거는 치명적인 자체 추적을 시도하는 변환기로 이어질 수 있습니다. 내가 아는 방법을 물어보십시오 :-).

N 변환기가 비동기 wrt 주파수 등이면 글리치가 사이클 전체에서 무작위로 의사가 발생하고 전체적으로 거의 영향을 미치지 않습니다.


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다른 주파수에서 벅을 실행하는 경우 비트 주파수에 주의해야합니다. 입력 DC에서 고조파 성분으로 표시되며 필터링되지 않은 경우 벅 루프 보상이이를 처리하지 않고 출력으로 전달할 수 있습니다. 감쇠.

우수한 입력 필터링이 중요합니다 (각 컨버터의 입력 근처에 고주파 세라믹 및 / 또는 필름 커패시터가 적절하게 위치 함) 및 우수한 레이아웃 방식 (스위칭 노드를 최대한 단단히 유지하여 벅 사이의 물리적 분리를 유지하고 전력을 혼합하지 않음) / 제어 경로 등).


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내 경험 : 두 개의 스위처가 동일한 주파수로 고정 된 다음 두 번째 반복 PCB에서 컴포넌트가 "잠긴"구성 요소를 잘못 남겨두고 특정 작업은베이스 밴드 노이즈와 아무런 차이가 없었습니다. 전력 효율에도 영향을 미치지 않았다.

이 작업은 여러 스트레인 게이지 증폭기 등과 상당히 유사했습니다.

@The Photon이 말한 것처럼 EMC가 진행하는 한, 방출이 적을 수 있기 때문에 두 가지 주파수를 사용하며,이를 피하기 위해 스위칭 주파수를 변조하는 여러 SMPSU 칩 제조업체에서 지원합니다.

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