Nhiều bộ chuyển đổi buck trên cùng một PCB, tần số chuyển đổi có giống nhau không?

Tôi có một câu hỏi liên quan đến bộ chuyển đổi buck dc-dc. Tôi cần cung cấp nhiều điện áp khác nhau trên bo mạch của mình và tôi rất hạn chế về nguồn điện, đây là lý do tại sao tôi cần sử dụng các bộ chuyển đổi hiệu suất cao. Nếu chúng được đặt gần nhau thì tần số chuyển đổi của chúng có giống nhau không? Theo như tôi biết thì điều này sẽ tốt hơn do các vấn đề EMI và SI, việc loại bỏ một tần số dễ dàng hơn nhiều tần số và các sóng hài, sản phẩm của họ, v.v.

Mặt khác, nếu không cần thiết, việc tăng tần số chuyển mạch sẽ làm giảm kích thước của cuộn cảm.

Bất kỳ trợ giúp sẽ được đánh giá cao

Theo như tôi biết thì điều này sẽ tốt hơn do các vấn đề EMI và SI, việc loại bỏ một tần số dễ dàng hơn nhiều tần số và các sóng hài, sản phẩm của họ, v.v.

Đây là một tiền đề sai. Các quy định EMI giới hạn lượng phát thải trên cơ sở tần suất theo tần số. Nếu bạn có hai nguồn trong hệ thống của mình ở cùng tần số, đầu ra của chúng có thể thêm vào, tạo ra lượng phát thải cao hơn ở tần số đó. Nếu chúng ở các tần số khác nhau, chúng độc lập hiệu quả cho mục đích phát thải.

Đó là một quy tắc chung trong thiết kế EMI rằng giải pháp tốt nhất là giảm các nguồn phát thải của bạn, thay vì tạo ra các tín hiệu và sau đó cố gắng chặn chúng. Vì vậy, tôi muốn nói với mục đích EMI, tốt hơn hết bạn nên sử dụng các tần số khác nhau cho các bộ điều chỉnh chuyển đổi khác nhau của mình.

Nếu bạn sử dụng nhiều bộ chuyển đổi với tần số chuyển đổi khác nhau, sẽ rất khó để dự đoán gợn điện áp đầu vào và do đó sẽ khó thiết kế bộ lọc đầu vào. Sẽ có một số thời điểm khi chuyển đổi xảy ra đồng thời và một số thời điểm khi các sự kiện chuyển đổi sẽ được lan truyền kịp thời.

Trong trường hợp của bạn, tôi nghĩ, thiết kế tốt nhất sẽ là sử dụng cùng tần số chuyển đổi cho tất cả các bộ chuyển đổi và xen kẽ chúng. Bằng cách này, bộ lọc đầu vào cho tất cả các nhóm sẽ nhỏ hơn nhiều so với tổng các bộ lọc riêng lẻ (nếu chúng không được xen kẽ).

Sử dụng tần số độc lập có lẽ không có khía cạnh tiêu cực lớn.

Các tần số giống hệt nhau, nếu chúng thực sự giống hệt nhau, có thể dẫn đến việc chuyển đổi các transitor từ một bộ chuyển đổi sang một bộ phận khác tại một phần quan trọng trong chu kỳ chuyển mạch và ảnh hưởng đến thời điểm và cách thức nó chuyển đổi. Ở các mức độ có khả năng liên quan đến việc cho ăn chéo, tôi hy vọng điều này thường không phải là một vấn đề nghiêm trọng - chỉ có thể làm giảm độ chính xác của đầu ra nếu điểm chuyển đổi bị ảnh hưởng đôi chút bởi các tín hiệu khác.

Đầu vào giả như vậy thường chỉ có tác dụng khi chúng ảnh hưởng đến điện áp quyết định chuyển mạch khi nó ở rất gần ngưỡng chuyển đổi vì tại các điểm khác trong chu kỳ, các điện áp sẽ đủ lớn để nhiễu sẽ không ảnh hưởng đến chúng. ví dụ: nếu điểm chuyển đổi xảy ra khi đầu ra bị chia được đưa vào chân Vref và = Vref = giả sử là 0,8V, thì nếu Vin là 0,799 V, nhiễu trên đường cảm giác được ghép vào Vsense và điều đó dẫn đến thay đổi + 0,001V nó chuyển sớm. Nhưng nếu Vsense ở mức 0,700 Vol, bạn cần có nhiễu + 0,1V để kích hoạt chuyển đổi

Tiếng ồn tần số cao hơn trên Vout có một chuyến đi khá miễn phí đối với Vsense vì thường có một giới hạn trên dải phân cách tham chiếu từ Vsense đến Vout. Điều này cải thiện đáng kể thời gian đáp ứng với quá độ và loại bỏ có thể dẫn đến một trình chuyển đổi đang cố gắng hết sức để theo đuổi đuôi của chính nó. Hỏi tôi làm sao tôi biết :-).

Nếu bộ biến đổi N là tần số wrt không đồng bộ, v.v. thì sự cố sẽ xảy ra giả ngẫu nhiên trong suốt chu kỳ và hy vọng sẽ có ít hiệu quả tổng thể.

Nếu bạn chạy các bitcoin của mình ở các tần số khác nhau, bạn cần cẩn thận với các tần số nhịp - nhịp đập hiển thị dưới dạng nội dung hài hòa trên DC đầu vào và nếu không được lọc, bù vòng buck có thể không xử lý nó và cho phép nó chuyển sang đầu ra mà không suy hao.

Lọc đầu vào tốt rất quan trọng (đặt tụ gốm và / hoặc màng tần số cao được đặt đúng vị trí gần đầu vào của mỗi bộ chuyển đổi) cũng như thực hành bố trí tốt (giữ các nút chuyển đổi càng chặt càng tốt, giữ tách biệt giữa các bit và không trộn lẫn nguồn điện / kiểm soát các tuyến giữa chúng, v.v.).

Kinh nghiệm của tôi: Một công việc cụ thể có hai bộ chuyển đổi bị khóa với cùng tần số và sau đó, trên PCB lặp lại lần thứ hai, để lại một thành phần mà "khóa" chúng không tạo ra sự khác biệt nào đối với nhiễu cơ sở; Nó cũng không ảnh hưởng đến hiệu quả năng lượng.

Công việc khá tương tự với một số bộ khuếch đại đo biến dạng, v.v.

Theo như EMC, như @The Photon nói, sử dụng hai tần số vì lượng phát thải có thể ít hơn và điều này được hỗ trợ bởi các nhà sản xuất một số chip SMPSU điều chỉnh tần số chuyển đổi của chúng để tránh điều này.