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电源纹波调试,只需执行此操作即可!

在某个FPGA系统中,对电源系统进行了调试。在相同的测试条件下,发现其中一块板的功耗高于另一块板,然后对其进行调试和分析。在该系统中,输入电压为DC12V,输出电压为:5V,3.3V,2.5V和1.2V。考虑到电源纹波和转换效率,本系统使用DC-DC和LDO。基本框图如下所示:DC-DC是双输出(5V和3.3V)。此处,功率电感器的大小选择为10uH。以下是对每个输出电压执行的纹波测试,其波形如下:图1、5V电压纹波图2、3.3V电压纹波图3、2.5V电压纹波图4、1.2V电压纹波可能引起可以看出,每个电压的纹波都很大,并且再次测试了5V侧的斩波波形,如下图所示。图5、5V侧斩波波形从图中可以看出,斩波波形很差。在FPGA系统中,它将表现为:整个系统电流太大,进而影响功耗。因此,重要的是要考虑DC-DC外围组件参数的不合理选择。首先从功率电感器开始,将其从10uH增加到15uH,然后再次进行测试。更换功率电感后的斩波波形如下,已大大改善。图6.更换L后,5V侧斩波波形并再次测量每个电压纹波如下:图7,更换L后的5V电压纹波,图8,更换L后的3.3V电压纹波,图9,之后的2.5V电压替换L的纹波图10.替换L后的1.2V电压纹波。替换L之前的每个电压的纹波分别为:126mV,65.6mV,49.6mV,39.2mV。替换L后,每个电压的纹波分别为:32mV,16.8 mV,5.6mV,4.8mV。从上面可以看出,每个电压纹波对都得到了很大的改善。继续改善电路并增加去耦电容。经过测试,纹波已再次降低,但效果不太明显。分析:如果DC-DC的纹波很大,将直接影响其转换效率,进而造成不必要的能量浪费,从而使整个系统的功耗过大。大波纹的影响:过多的波纹会导致系统工作不稳定并产生高热量。长期不稳定的工作也可能导致芯片功能下降或损坏。简介:功率电感器对DC-DC具有很大的影响。在实际的DC-DC电源调试过程中,如果发现输出纹波较大,可以先对其进行测试,看看其斩波波形,然后首先尝试更改功率电感器的参数(应尽量满足芯片手册中给出的要求),增加电源滤波电容等;不合理的PCB布线也可能导致较大的纹波,因此也应注意PCB设计过程(通常,芯片手册中有版图说明,以供参考)。一般来说,Buck DC-DC的输出纹波应控制在20-30mV以下,而LDO的纹波应控制在10mV以下。如果纹波为50Hz或100Hz有效值波形,则输入滤波电容可能很小;如果纹波是开关频率的有效值波形,则可能是输出电感或电解电容器较小;如果纹波是高频波形,则可能是由于反馈电路的组件参数不合适或PCB布线不良所致。在某些情况下,如果纹波要求很高,并且输入和输出电压差相对较大,则还可以考虑使用DC-DC加LDO供电。当然,以上都是针对一般应用的。如果是对系统有更高要求的系统,则应进行更全面,更深入的考虑和测试。 -END-& nbsp;二极管为什么单向导电?本文最后澄清了& nbsp;必备的专家词典! PCB电路设计和生产的100个专业术语! & nbsp;掌握这6种技能,月薪为25K! (