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利用BUCK芯片EN腳消除輸出抖動案例分享

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今天與大家主要分享一個(gè)案例,

BUCK是硬件開發(fā)過程中常用的一種器件,實(shí)現(xiàn)直流電壓降壓功能,我們知道大多數(shù)芯片使能腳EN。即使能該引腳,芯片才會有輸出。在EN腳的使用中,有不同的外圍電路設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)多種上電功能,今天就給大家分享一個(gè)我們在實(shí)際使用中遇到的一個(gè)問題,合理設(shè)計(jì)EN腳電路,來消除輸出脈沖。下圖為我們使用的DCDC典型電路圖。

 首先簡單介紹下,我們產(chǎn)品遇到的問題,產(chǎn)品是一個(gè)DC12V供電的的,如下為產(chǎn)品的電源樹,在生產(chǎn)端和用戶端,時(shí)不時(shí)反饋,燒芯片,產(chǎn)品無法啟動的問題,分析不良板子,發(fā)現(xiàn)主要有以下幾種問題,3.3V輸出電壓偏高,偏低,還有輸出3.3V上電有脈沖。今天主要討論輸出有脈沖的這種問題。

接下來我們看下我們的電路設(shè)計(jì):EN外圍電路使用的是分壓電阻結(jié)構(gòu)。

 

 然后我們用現(xiàn)在的電路測試了下輸入,輸出的電壓波形。從如下波形我們可以看到3.3V輸出端有一定的脈沖,最高電平達(dá)到了3.69V,這個(gè)值已經(jīng)超出了后級芯片的最大工作電壓,雖然時(shí)間很短,但是也存在一定的風(fēng)險(xiǎn),我們還是需要從設(shè)計(jì)上來優(yōu)化解決。

 于是我們對EN的分壓電阻進(jìn)行了調(diào)整,將 PR4 更改為 120kΩ,PR12 更改為 20kΩ,再次進(jìn)行測試輸入電壓波動時(shí)輸出電壓變化波形。

從上圖我們看到,輸出的脈沖減小了,最大值為3.44V.從這個(gè)測試結(jié)果來看,還是有明顯的改善,你知道這種為什么調(diào)了EN的分壓電阻,就可以改善輸出的脈沖呢?接下來我們就一起分析其中的原因。

 首先我們來讀一下這顆DCDC的規(guī)格參數(shù)。今天主要研究EN,我們主要看看EN的參數(shù)。

從規(guī)格書中我們可以看到EN最低閾值為0.95V,我們計(jì)算下原電路中當(dāng)達(dá)到EN開啟閾值時(shí),輸入電平是多少?

由上式可知,當(dāng)輸入電平充電到 4.13V,就達(dá)到了EN閾值,因芯片工作最低電平為4.5V,故當(dāng)電平達(dá)到4.5V,芯片就會開始工作,有電平輸出。

我們再計(jì)算下更改EN分壓電阻后,當(dāng)EN開啟時(shí),輸入電平是多少?

 

 由上式可知,當(dāng)輸入電平充電到 6.8V,才能達(dá)到了EN閾值,芯片才會開始工作,有電平輸出。

總結(jié)一下:

1.原電路芯片開啟電壓由4.5V到12V,壓差會大一些,更改之后,工作電壓變?yōu)?V-12V,縮小了輸入電壓的壓差。輸入電壓的壓差跳變壓差越大,輸出過沖越大,壓差越小,輸出過充也變小。

2.還有一個(gè)原因可能是前期由于供電電容充電的電平較低,不能滿足后級電路的負(fù)載需求,所以在上電初期存在一個(gè)較大的電壓抖動,隨著供電的穩(wěn)定,這種現(xiàn)象也消失了。

3.個(gè)人認(rèn)為與廠家芯片設(shè)計(jì)也是有一點(diǎn)關(guān)系的。

 雖是一個(gè)簡單的EN腳,但要用好它,還是需要對基礎(chǔ)知識有深刻的理解,EN腳的用法,還有很多,比如,延時(shí),做時(shí)序控制等等。

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