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今天与大家主要分享BUCK电源电路常见的问题及解决思路.
问题1：测试输出纹波有毛刺，纹波较大。
首先我们来看下正常纹波的波形如下图所示：
纹波有毛刺，首先我们要与正常波形对比，看波形是否正常，如果波形不正常，则有以下几种可能：
1.输出纹波通道耦合了其它通道的噪声，此时就需要移除未使用通道的探头。
2.耦合了开关波形或者其它的噪声，我们此时检查纹波的测量方式。查看纹波探头接地是否正确。尽量使用探头自带的原装测试短针。避免接地线过长，形成较大环路，容易耦合其它噪声。如下图所示，正确的接地方式：
3.带宽设置不正确，测量纹波时需要设置带宽20MHz,这样可以避免数字电路的高频噪声影响纹波测量，尽量保证测量的准确性。
如果在保证我们示波器设置，使用都是正确的情况下，纹波还是很大，那么我们可以从以下几个方面排查：
首先我们看下常见电压纹波规范：
1、检查我们设计的电感值是否合理，查看感值是否偏小。部分电路可以考虑PI型LC滤波电路。
2、检查我们的输出电容大小和类型，是否太小，可以考虑增加大容值电容。因为MLCC的容值存在直流降额特性，实际电容太小会导致输出纹波较高，甚至引起环路稳定性问题。
3、检查SW节点电压，观察是否有次谐波振荡产生。
4、检查电路原理图前馈电容的设置，如下图C1.可以通过调大C1的大小。来改善纹波较大的问题。
5.检查PCBＬayout走线，查看FB反馈网络是否经过高的电压变化（dv/dt）及电流变化（di/dt）信号，FB分压电阻是否靠近芯片FB引脚（我们前期layout时需要注意），当FB被干扰时，SW可能异常，导致纹波变大。
问题2：电路板上BUCK电源电路发出滋滋的啸叫声。
我们把啸叫声的发生分两种情况：
情况一是当BUCK芯片工作在轻载模式时发声。
当芯片工作在轻载模式时，芯片处于降频工作模式，以提高工作效率，如果芯片工作频率下降到20Hz~20KHz范围内，电路中绕线电感和陶瓷电容上会流过20Hz~20KHz的纹波电流和产生20Hz~20KH范围内的纹波电压。此时我们可以用示波器抓取波形分析。由于绕线电感绕线组之间固定不牢固和陶瓷电容的压电效应与PCB共振，导致绕线电感或陶瓷电容发出啸叫声。此时我们可以尝试以下措施：
1.可以考虑更换一体成型的电感，或者固态电容，聚合物电容。
2.可以考虑增加假负载，让芯片工作在轻载时，降频后的频率在20Hz~20KHz范围外。
3.可以考虑更换轻载定频的芯片，这样会牺牲整个电源的效率。
情况二是芯片在重载工作时，发生啸叫声。
重载时，我们直接测试输出电压和电感电流波形，查看是否有20Hz~20KHz的频率成分的波形包络。通常情况下最常见的是周期性负载，负载变化的周期恰好是20Hz~20KHz。我们可以尝试以下方式：
1.可以考虑更换一体成型的电感，或者固态电容，聚合物电容。
2.尝试是否可以改变负载的变化周期，让其频率在20Hz~20KHz范围外。
问题3：电路板上的瞬间，芯片失效
当输入电源适配器通过长导线突然插入DCDC的输入端，芯片过压失效。
检查电路原理图，确定输入电容类型和大小，如果只有贴片陶瓷电容，则输入电源的长线上的寄生电感L与输入电容产生谐振，导致芯片VIN输入电压过压，超过芯片的耐压，从而损坏芯片。可以尝试以下措施：
1.在电压输入端并联一颗电解电容，一般ESR较大，以增加振荡阻尼，防止输入电压振荡过压。
2.在输入端增加软起动电路(串联热敏电阻或者MOS 缓启动电路，还可以防止DC插头上电瞬间的打火现象。
3.在输入端添加防护器件TVS，以限制输入电压由于振荡而产生过压。
问题4：测得芯片SW脚的PWM波波形振荡严重，上冲过大
如上图所示，在满载工作时，测试的波形振荡严重，上冲或峰峰值过大。针对这种问题，我们尝试以下方法：
1.首先确定测试环境是否正确，示波器探头的接地环路是否已经最小。
2.再次确认输入电容有大小电容组合并联接入电路，确保电路设计有高频供电能力。
3.可以考虑增大自举电容的串联电阻（前期设计预留），降低MOS的开通速度。
4.检查PCB布局走线，确定芯片输入电容尽量靠近芯片供电脚，减小输入功率路径的寄生电感。
5，SW节点增加RC尖峰吸收电路（前期设计预留）。如下图红框所示：
问题5：上电有台阶，下电有回冲，回勾等问题
如下图所示，上电启动阶段有台阶，下电过程有回冲
针对以上问题，我们可以采取以下方式尝试：
1、上电有台阶，首先我们要确保每次上电测试，保证电路都是完全放电状态下。一般是由于前级能量不足以支撑后级负载引起，可以使用芯片EN脚，调整芯片启动时间，并且做好上电时序管理。
2、下电过程中的回冲现象，容易导致芯片反复启动，芯片在下电过程中，负载突然变为0，导致输入电压被抬高，从而容易误开启芯片。我们可以调整EN分压电阻，来拉大VIn与UVLO 的差值，避免输入电压被抬高而误触发芯片ＥＮ.
问题6：输出电感很烫，发热很大
输出电感在电流增大时，容易达到饱和状态，从而电感量减小，电感电流峰值变大，从而发热增大。
这种情况下，我们首先要检查我们的设计，查看电感电流的降额是否满足需求，及所选电感是否满足需求，如果不满足，就需要更换电流更大的电感。
以上就是我们日常中经常碰到的一些BUCK电源常见问题，你又碰到了哪些问题呢？欢迎留言讨论！