Mehrere Abwärtswandler auf derselben Platine. Sollte die Schaltfrequenz gleich sein?

Ich habe eine Frage zu DC-DC-Abwärtswandlern. Ich muss mehrere verschiedene Spannungen auf meiner Platine liefern und bin sehr leistungsschwach. Deshalb muss ich hocheffiziente Wandler verwenden. Wenn sie nahe beieinander platziert werden sollen, sollte ihre Schaltfrequenz gleich sein? Soweit ich weiß, wäre dies aufgrund der EMI- und SI-Probleme besser. Es ist einfacher, eine Frequenz zu entfernen als mehrere von ihnen und ihre Harmonischen, Produkte usw.

Wenn dies jedoch nicht unbedingt erforderlich ist, wird durch Erhöhen der Schaltfrequenz die Größe der Induktivitäten verringert.

Jede Hilfe wäre dankbar

Soweit ich weiß, wäre dies aufgrund der EMI- und SI-Probleme besser. Es ist einfacher, eine Frequenz zu entfernen als mehrere von ihnen und ihre Harmonischen, Produkte usw.

Dies ist eine falsche Prämisse. EMI-Vorschriften begrenzen die Emissionen von Frequenz zu Frequenz. Wenn Sie zwei Quellen in Ihrem System mit derselben Frequenz haben, können sich deren Ausgänge addieren, was zu höheren Emissionen bei dieser Frequenz führt. Wenn sie unterschiedliche Frequenzen haben, sind sie für Emissionszwecke effektiv unabhängig.

Es ist eine allgemeine Regel im EMI-Design, dass die beste Lösung darin besteht, Ihre Emissionsquellen zu reduzieren, anstatt Signale zu erzeugen und sie dann zu blockieren. Daher würde ich für EMI-Zwecke sagen, dass Sie für Ihre verschiedenen Schaltregler besser unterschiedliche Frequenzen verwenden sollten.

Wenn Sie mehrere Wandler mit unterschiedlichen Schaltfrequenzen verwenden, ist es sehr schwierig, die Welligkeit der Eingangsspannung vorherzusagen, und daher ist es schwierig, das Eingangsfilter zu entwerfen. Es wird einige Momente geben, in denen das Umschalten gleichzeitig erfolgt, und einige Momente, in denen sich das Umschalten von Ereignissen zeitlich ausbreitet.

In Ihrem Fall, denke ich, wäre das beste Design, für alle Wandler die gleiche Schaltfrequenz zu verwenden und sie zu verschachteln. Auf diese Weise ist der Eingangsfilter für alle Buck viel kleiner als die Summe der einzelnen Filter (wenn sie nicht verschachtelt wären).

Die Verwendung unabhängiger Frequenzen hat wahrscheinlich keinen massiven negativen Aspekt.

Identische Frequenzen können, wenn sie wirklich identisch sind, dazu führen, dass Schalttransienten von einem Wandler an einem kritischen Punkt im Schaltzyklus in einen anderen übergehen und beeinflussen, wann und wie er schaltet. Bei den wahrscheinlichen Werten, die mit der Kreuzfütterung verbunden sind, würde ich erwarten, dass dies normalerweise kein schwerwiegendes Problem ist - KANN nur die Genauigkeit der Ausgabe beeinträchtigen, wenn der Schaltpunkt durch andere Signale geringfügig beeinflusst wird.

Eine solche Störeingabe würde normalerweise nur dann wirksam sein, wenn sie die Schaltentscheidungsspannung beeinflusst, wenn sie sehr nahe an der Schaltschwelle liegt, da an anderen Punkten im Zyklus die Spannungen groß genug sind, dass Rauschen sie nicht beeinflusst. Wenn beispielsweise ein Schaltpunkt auftritt, wenn der heruntergeteilte Ausgang dem Vref-Pin zugeführt wird und = Vref = beispielsweise 0,8 V ist, kann bei Vin 0,799 V ein Rauschen auf der Erfassungsleitung auftreten, das an Vsense gekoppelt ist und zu einer Änderung von + 0,001 V führt es wechselt früh. Wenn Vsense jedoch bei 0,700 Volt liegt, benötigen Sie + 0,1 V Rauschen, um das Schalten auszulösen

Höherfrequentes Rauschen auf Vout hat eine ziemlich freie Fahrt nach Vsense, da normalerweise eine Obergrenze über dem Referenzteiler von Vsense nach Vout besteht. Dies verbessert die Reaktionszeit auf Transienten erheblich und das Entfernen kann zu einem Konverter führen, der tödlich versucht, seinen eigenen Schwanz zu jagen. Frag mich woher ich weiß :-).

Wenn N Wandler eine asynchrone Frequenz usw. sind, treten während des gesamten Zyklus pseudozufällig Störungen auf und haben hoffentlich nur einen geringen Gesamteffekt.

Wenn Sie Ihr Geld bei verschiedenen Frequenzen ausführen, müssen Sie vorsichtig sein Schwebungsfrequenzen - zeigt sich als harmonische Inhalt auf der DC - Eingangs zu schlagen, und ungefiltert wenn kann der Bock Schleifenkompensation behandeln es nicht und lassen Sie ihn an den Ausgang passieren , ohne Dämpfung.

Eine gute Eingangsfilterung ist wichtig (richtig angeordnete Hochfrequenzkeramik- und / oder Filmkondensatoren in der Nähe des Eingangs jedes Wandlers) sowie gute Layoutpraktiken (Halten Sie die Schaltknoten so eng wie möglich, halten Sie die physische Trennung zwischen den Dollars aufrecht und mischen Sie die Leistung nicht / Kontrollrouten zwischen ihnen usw.).

Meine Erfahrung: Ein bestimmter Job, bei dem zwei Umschalter auf dieselbe Frequenz verriegelt waren und dann auf einer Leiterplatte mit zweiter Iteration fälschlicherweise eine Komponente wegließ, die sie "verriegelte", hatte keinerlei Einfluss auf das Basisbandrauschen. Dies hatte auch keinen Einfluss auf die Energieeffizienz.

Die Arbeit war ziemlich analog zu mehreren DMS-Verstärkern usw.

Bei der EMV werden wie bei @The Photon zwei Frequenzen verwendet, da die Emissionen wahrscheinlich geringer sind. Dies wird von den Herstellern mehrerer SMPSU-Chips unterstützt, die ihre Schaltfrequenz modulieren, um dies zu vermeiden.