Я провел много исследований импульсных регуляторов для конструкции платы, в которой используются два понижающих регулятора на печатной плате для получения 9 В и 3,3 В от источника постоянного тока 12-28 В. На большинство моих вопросов были даны ответы, но на некоторые вопросы я не нахожу удовлетворительных ответов.
Я пытаюсь решить, как настроить 2 понижающих регулятора на основе возможной частоты переключения и какой источник напряжения использовать в качестве входов для регуляторов.
Прежде всего, конструкция платы, для которой предназначена эта плата, представляет собой базовую плату управления аналоговым вводом и релейным выходом, на которой есть RS485 и Ethernet. Схема аналогового ввода и реле используют шину 9 В (хотя и отделенную друг от друга). MCU и другие микросхемы используют шину 3,3 В. В целом система потребляет максимум около 1 ампера, и как 9 В, так и 3,3 В должны подавать по 500 мА каждый.
1) Я рассматриваю возможность использования одной и той же модели регулятора TI TPS54231DR для обоих выходных напряжений (9 В и 3,3 В). У меня уже есть много таких на руках, так что это было бы идеально. Но следующие ссылки говорят о частотах биений, появляющихся, когда частоты переключения регуляторов близки друг к другу (из-за различий в производстве два компонента будут иметь немного разные частоты переключения). Я немного обеспокоен этим для аналоговых входов.
Link2 - вот соответствующий скриншот...
Теперь я вижу, что приведенные выше ссылки предлагают использовать катушки индуктивности с сопротивлением в несколько ом на частоте переключения для борьбы с частотами биений, что я могу сделать.
Но возникает вопрос... какая разница в частоте коммутации нужна, чтобы частоты биений были незаметны? У меня уже есть регулятор 570 кГц, и я вижу другие частоты переключения в диапазоне 400-500 кГц и диапазоне 600-800 кГц. Достаточно ли разницы в 100-200КГц между частотами переключения, чтобы не заметить частоты биений? Будет ли достаточно разницы в 50 кГц? У меня нет под рукой всех компонентов, чтобы проверить все это.
2) Для регулируемых напряжений на печатной плате лучше (меньше шума, более стабильно) чтобы все импульсные регуляторы использовали основную шину питания в качестве своих входов? Или их можно каскадировать (выход одного бакса идет на вход другого)? Если я могу каскадировать их, то я могу использовать понижающий стабилизатор 3.3 Output с более низким Vin MAX, который, опять же, у меня уже есть в наличии в массовом количестве TI TPS62152RGTT . Они имеют максимальное входное напряжение 17 В и частоту переключения 2,5 МГц. В каскадной модели мне любопытно, добавит ли переключение регулятора 3,3 В шум на шину 9 В. Если это так, я думаю, что я бы предпочел просто подключить выходной регулятор 3.3 к источнику питания 12-28 В.
3) И в связи с двумя вопросами... каково будет влияние шума при использовании каскадной конфигурации с той же моделью регулятора? Приводит ли это к тому, что частоты биений видны во всех питающих шинах?
Подводя итог, я думаю, что я спрашиваю, какая из 4 следующих конфигураций является лучшим вариантом? Моими предпочтительными вариантами были бы A или D для простоты спецификации, но я также могу выполнить конфигурацию C с уже имеющимися в моем распоряжении деталями.
Если ваши микросхемы регулятора поддерживают внешний тактовый сигнал, обратите внимание на Linear Tech LTC6902, многофазный тактовый генератор, специально предназначенный для синхронизации нескольких импульсных преобразователей. Я использовал его, чтобы связать вместе три понижающих секции на одной плате на частоте 500 кГц, каждая из которых «зажигает» на разных фазах основного тактового сигнала, но все на одной и той же частоте и никогда не бьют друг друга.
Кажется, что у вас есть только очень небольшое текущее требование. Для приложений, чувствительных к шуму, я бы определенно предложил вариант: A или B. Выбор между A и B будет зависеть от области и доступности компонентов.
// Экспериментальное предложение Я не знаю, заботит ли ваше приложение только шум или также небольшие потери мощности. При напряжении 9 В, если вы добавите 2 небольших LDO, вы сожжете всего около 1,5 Вт на LDO и полностью избежите шума. В этом случае маршрутизация должна быть симметричной, чтобы нагрузка не была несбалансированной.
Предлагаю 2 LDO вместо 1 только для того, чтобы избежать теплоотвода.
Я предлагаю вариант А. Я также поклонник простоты спецификации. Вы привержены входным фильтрам, поэтому настройка их для уменьшения частоты биений (если они действительно являются проблемой) — меньшее из двух зол (для меня).
Вариант D заманчив. У вас уже есть партии, и это устраняет проблему частоты биений или, по крайней мере, перемещает ее в частотный диапазон, с которым гораздо проще иметь дело. Кроме того, нет ничего плохого в электрическом подключении двух регуляторов последовательно. Он дает вам единую точку управления включением/выключением и определенную последовательность запуска, но только вы можете назначить коэффициент ценности для этих функций. Компромисс заключается в увеличении рассеиваемой мощности в стабилизаторе на 9 В (но меньшем рассеивании в регуляторе на 3,3 ВА).
Я успешно использовал оба подхода, основываясь на разных общих системных требованиях.
Простота спецификации и более рассеянное рассеивание мощности по сравнению с более простым контролем шума и более концентрированным рассеиванием мощности. Должен быть ваш звонок.
аутист
Дэмиен
зме
зме
Дэмиен