Problema de ruido con el regulador de conmutación buck / boost

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Estoy diseñando un dispositivo eléctrico para un proyecto de investigación (soy un estudiante de doctorado, ¡pero desafortunadamente no soy EE!). Puede encontrar más información sobre el dispositivo en enlace

El último prototipo tenía un problema con la fuente de alimentación y, por lo tanto, intenté superar los problemas diseñando uno nuevo y mejor. Como el dispositivo funciona con una batería de iones de litio, decidí usar un regulador de conmutación buck / boost LTC3536: enlace

Básicamente usé la implementación de referencia (página 1 de la hoja de datos) para una fuente de alimentación de 1A / 3.3V como se ve aquí: esquema http://iridia.ulb.ac.be/~abrutschy/images/psu_schematic.jpg

Hay tres planos de tierra separados: PGND, proveniente de la batería, GND, la tierra normal y AGND para sensores analógicos, etc.

Este es el tablero como lo diseñé en Eagle. Ya noté algunas desviaciones del diseño de referencia, por ejemplo, C3 y C4 deberían ubicarse mucho más cerca del LTC (U3): board http://iridia.ulb.ac.be/~abrutschy/images/psu_board.jpg

Esta es la salida que veo en VCC (con o sin carga, Vin = 4.7V) Como puedes ver, Vpp es enorme! Es más pequeño para Vin < 4.3V, pero sigue siendo bastante importante. spikes http://iridia.ulb.ac.be/~abrutschy/images/psu_spikes.jpg

Hice un poco de prueba y error moviendo C3 y C2 más cerca del LTC, y agregando otra tapa de 1µF a C7. Esto no ayudó mucho. Luego reemplacé C7 con una tapa de 220µF en lugar de la 22µF mencionada en la hoja de datos. Con esto, Vpp es ~ 200mV. Esto es mucho mejor, pero aún está muy lejos de lo que se especifica en la hoja de datos. Además, este es solo el caso de Vin > 4.3V; por debajo de este umbral, Vpp todavía está por encima de 2V. Supongo que es el impulso frente a la regulación del dólar lo que hace el cambio, pero realmente no veo cómo puedo corregirlo.

Ahora las preguntas:

  1. Me preguntaba si cometí un error que sea obvio para el ojo entrenado.
  2. ¿Por qué es tan grande el Vpp, cuando el ruido que aparece en la hoja de datos es de solo 40 mV?
  3. ¿Hay otra forma de solucionar este problema que no sea dejar caer aleatoriamente en diferentes capacitores de salida?
pregunta arnuschky

1 respuesta

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Creo que tendrás problemas con tu diseño. C3 / C4 DEBE estar más cerca del pin 1 (EDITAR esto debería leer los pines 8/9 no el pin1) . Cuando digo más cerca me refiero a vivir en ello! Ditto C7: necesita estar acampado en el pin 7. Ahora nunca he usado esta parte, pero este es el procedimiento estándar para este tipo de dispositivo.

Piensa en los pulsos de corriente que fluyen desde el pin 7 a C7 y la longitud de la pista entre él y el IC, probablemente 20nH de pista.

El retorno terrestre de C7 - ¿A dónde va? Va de regreso al pin de tierra incorrecto (señal de tierra). El terreno de C7 debe ser lo más corto posible a los pines 5 y 13 como sea posible sin romper las leyes de entrada ilegal. Y este debe ser su punto de partida para eliminar la señal de tierra. La conexión a tierra debe ir a sus componentes de retroalimentación y no pasar ninguna carga o corriente C7 en absoluto.

Me negaría a probar este PCB si me lo entregaran. Lo siento por ser abrupto, pero estas son reglas de oro para cambiar circuitos: -

    
respondido por el Andy aka

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