Шум 5,5 кГц на выходе SMPS

Я разрабатываю малошумящий SMPS, подобный этому http://www.ti.com/lit/df/tidrgc2/tidrgc2.pdf , с переключением от 40 до 90 кГц.

У меня странная проблема, на выходе мы видим всплеск шума на частоте 5,5 кГц и кратный (затухающий в несколько крат), проверено дифференциальным усилителем и правильными методиками.

Мы понятия не имеем, откуда он (может быть, звон вторичной индуктивности трансформатора + конденсаторы)?

Захват шума

Обновлять:

Мы добавили C и R через трансформатор, 1000 мкФ и 20 Ом, и мы увидели снижение шума на 6 дБ. Мы экспериментируем с различными значениями, чтобы снизить уровень шума. Единственный LC-контур, который мы видим, — это емкость диода (и RC-демпфер на нем) и вторичная обмотка трансформатора.

Второе обновление.

Мы использовали 2x47 мкФ параллельно контактам 6/10 + 50R, а всплеск немного ниже.

Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перемещен в чат . Когда вы закончите, отредактируйте любую соответствующую новую информацию в вопросе.

Ответы (2)

Хороший вопрос. Люди думают, что единственный шум, который может возникнуть, — это частота переключения и гармоники. Это неправда. Вы не единственный, кто обнаружил шум ниже частоты переключения. Обычные части LC фильтра SM PS будут хорошо работать, скажем, на частоте 40 кГц, но ваши 5,5 кГц прорежут их как масло. Будет лучше прибить это к источнику, чем использовать большой дорогой выходной фильтр. Эти колебания предельного цикла иногда связаны с резонансной частотой выходного фильтра. Изучите это и изучите полюса вашего контура управления. Дважды проверьте взаимодействие и измените цикл или измените выходной фильтр. Незакрепленные ферритовые сердечники также могут вызывать слышимые колебания, несмотря на то, что они работают намного выше 20 кГц.

Я использовал 4 разных L (1,4, 7 и 10 мкГн), этот шум всегда присутствует на частоте 5,5 кГц ... поэтому я уверен, что это не из-за резонанса LC-фильтра.

Спектр шума прилагается и вот копия: -

введите описание изображения здесь

Шум на частоте 5,5 кГц составляет 250 мкВ RMS.

Типичный уровень шума/пульсаций от схемы, подобной той, что у вас есть, вероятно, примерно в 100 раз выше, и вас, похоже, беспокоит этот уровень.

Да, мы делаем его ниже 1 мкВ (0-20 кГц)

Единственный шанс, что это произойдет, если вы используете линейный стабилизатор напряжения LDO, питаемый от обратноходового выхода. Даже тогда я думаю, что вы будете бороться.

Возьмем, к примеру, TLV705 , который TI описывает как малошумный. Он имеет заявленный уровень шума 27 мкВ RMS в диапазоне от 10 Гц до 100 кГц и:

A LINEAR VOLTAGE REGULATOR AND NOT A SWITCHING REGULATOR

Возьмите LP5907 в качестве другого примера. Он описывается как: -

250 мА сверхмалошумящий LDO с низким IQ

Обратите внимание на то, что я акцентировал внимание на бите с низким уровнем шума. Уровень выходного шума в полосе частот от 10 Гц до 100 кГц составляет 6,5 мкВ (среднеквадратичное значение).

То, чего вы надеетесь достичь, не произойдет с простым преобразователем обратного хода.

БОЛЬШЕ КОНТЕКСТА

Тепловой шум в полосе пропускания 100 кГц от резистора 560 Ом при повышенной температуре 50 °C (нередко в обратноходовом преобразователе) составляет 1 мкВ (среднеквадратичное значение). При полосе пропускания 20 кГц она составляет около 0,45 мкВ.

Сколько резисторов у вас есть в вашей цепи, которые находятся в цепи сигнала, которые добавят шум к выходу? Я считаю 4, и только они склонят чашу весов. Быть реалистичным.

Я не добавлял активный фильтр операционных усилителей с отличным psrr на частоте 3-10 кГц. Сейчас мы концентрируемся на максимальном уменьшении этого всплеска.
Активный фильтр на операционном усилителе не будет делать то, что вы хотите - вам нужен линейный стабилизатор напряжения после обратной связи, чтобы иметь половину шансов снизить шум до уровня ниже 10 мкВ. Отнеситесь к этому благоразумно и снизьте свои ожидания, потому что вы БУДЕТЕ разочарованы.
Энди, у нас уже есть активный фильтр, и он работает. Я опубликую результаты с фильтром, чтобы вы могли их увидеть и прокомментировать. Тем временем вернемся к этому шипу..
Учитывая небольшой уровень, это, вероятно, артефакт «охоты» системы управления, который попадает туда через петлю обратной связи. Небольшое перенапряжение создается обратной связью, и переключение временно переходит в форму управления пакетным режимом, следовательно, более низкая частота 5,5 кГц, а не фактическая частота переключения. Это будет нормальным для этого типа схемы, и в нормальных условиях не о чем беспокоиться по сравнению с напряжением пульсаций, наблюдаемым из-за частоты переключения......
.... Чтобы убедиться в этом, посмотрите на форму сигнала вторичной обмотки - если он не похож на обычный непрерывный прямоугольный импульс, то, вероятно, это пропуск циклов, и именно здесь появляется более низкая частота.
Да, квазирезонансный ИИП пропускает долины, это очень интересно, о чем мы не подумали. Мы проверим в понедельник, спасибо
@ЙоханБ. ты решил проблему?
Мы снизили уровень шума до 5 мкВ, используя активное шумоподавление (операционный усилитель), но мы все еще стремимся к уровню менее 1 мкВ.
Шум 5,5 кГц на выходе SMPS
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v