Convertidores de dinero múltiple en la misma PCB, ¿la frecuencia de conmutación debería ser la misma?

  

Por lo que sé, esto sería mejor debido a los problemas de EMI y SI, es más fácil deshacerse de una frecuencia que múltiples de ellos y sus armónicos, productos, etc.

Esta es una premisa falsa. Las regulaciones de EMI limitan las emisiones en una base de frecuencia por frecuencia. Si tiene dos fuentes en su sistema en la misma frecuencia, sus salidas pueden agregarse, lo que da mayores emisiones a esa frecuencia. Si están en diferentes frecuencias, son efectivamente independientes para propósitos de emisiones.

Es una regla general en el diseño de EMI que la mejor solución es reducir sus fuentes de emisiones, en lugar de generar señales y luego tratar de bloquearlas. Por lo tanto, diría que para fines de EMI, es mejor utilizar diferentes frecuencias para sus diferentes reguladores de conmutación.

Si utiliza varios convertidores con diferentes frecuencias de conmutación, será muy difícil predecir la fluctuación del voltaje de entrada y, por lo tanto, será difícil diseñar el filtro de entrada. Habrá algunos momentos en que la conmutación se produce simultáneamente y algún momento en el que los eventos de conmutación se extenderán en el tiempo.

En su caso, creo que el mejor diseño sería utilizar la misma frecuencia de conmutación para todos los convertidores e intercalarlos. De esta manera, el filtro de entrada para todos los efectos será mucho más pequeño que la suma de los filtros individuales (si no se intercalarían).

El uso de frecuencias independientes probablemente no tenga un aspecto negativo masivo.

Las frecuencias idénticas, si realmente son idénticas, pueden llevar a cambiar los transitorios de un convertidor a otro en una parte crítica del ciclo de conmutación y afectar cuándo y cómo cambia. En los niveles probables involucrados en la alimentación cruzada, yo esperaría que esto no fuera un problema fatal, simplemente PUEDE degradar la precisión de la salida si el punto de conmutación se ve ligeramente afectado por otras señales.

Dicha entrada falsa generalmente solo tendría efecto cuando afectara el voltaje de decisión de conmutación cuando estaba muy cerca del umbral de conmutación, ya que en otros puntos del ciclo los voltajes serán lo suficientemente grandes como para que el ruido no los afecte. por ejemplo, si el punto de conmutación se produce cuando la salida dividida se alimenta al pin Vref y = Vref = decir 0.8V, entonces si Vin es 0.799 V, el ruido en la línea de detección que está acoplado a Vsense y que produce un cambio de + 0.001V puede hacer cambia temprano Pero si Vsense está a 0.700 voltios, necesitarías un ruido de + 0.1V para activar el cambio

Frecuencia más alta El ruido en Vout tiene un recorrido bastante libre en Vsense ya que generalmente hay un límite a través del divisor de referencia de Vsense a Vout. Esto mejora enormemente el tiempo de respuesta a los transitorios y la eliminación puede llevar a un convertidor que está intentando fatalmente perseguir su propia cola. Pregúntame cómo lo sé :-).

Si los convertidores N son de frecuencia asíncrona, etc., se producirán fallas aleatorias a lo largo del ciclo y, con suerte, tendrán poco efecto general.

Si ejecuta sus bucks en diferentes frecuencias, debe tener cuidado de beat frequencies : los latidos aparecen como contenido armónico en la entrada DC, y si no están filtrados, la compensación del bucle buck puede no manejarlo y permitir que pase a la salida sin atenuación.

El buen filtrado de entrada es importante (capacitadores cerámicos y / o de película de alta frecuencia correctamente ubicados cerca de la entrada de cada convertidor), así como buenas prácticas de diseño (manteniendo los nodos de conmutación lo más apretados posible, manteniendo la separación física entre los bucks y no mezclando las rutas de poder / control entre ellos, etc).

Mi experiencia: un trabajo en particular que tenía dos conmutadores bloqueados a la misma frecuencia y luego, en una segunda PCB de iteración, dejando un componente fuera que los "bloqueado" no hizo ninguna diferencia al ruido de banda base en absoluto; Tampoco afectó la eficiencia energética.

El trabajo era bastante análogo con varios amplificadores de galgas extensiométricas, etc.

En lo que respecta a EMC, como dice @ The Photon, use dos frecuencias porque es probable que las emisiones sean menores, y esto lo respaldan los fabricantes de varios chips SMPSU que modulan su frecuencia de conmutación para evitar esto.