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InnoMux開關振鈴如何消除

為了消除 InnoMux 開關振鈴,可以從多個方面著手,下面將依據振鈴產生的不同原因,給出相應的解決辦法:

針對電路寄生參數引發的振鈴

優化 PCB 布局縮短走線長度:盡可能縮短開關與負載之間的走線,這樣能減少寄生電感和電容。因為較短的走線意味著較小的電感和電容值,從而降低形成 LC 振蕩回路的可能性。例如,將開關和負載芯片緊密放置,減少連接線路的長度。合理布線:避免平行走線,防止走線間的電容耦合。對于高速信號線,可以采用分層布線或者增加走線間距的方式。比如,將不同功能的信號線分開在不同的 PCB 層進行布線。增加阻尼電阻串聯阻尼電阻:在開關輸出端串聯一個合適的電阻,能夠消耗振蕩能量,抑制振鈴。電阻值需要根據具體電路進行調整,一般通過實驗來確定最佳值。例如,在開關與負載之間串聯一個幾歐姆到幾十歐姆的電阻。

應對傳輸線效應造成的振鈴

阻抗匹配使用匹配電阻:在傳輸線的終端添加匹配電阻,使負載阻抗與傳輸線的特性阻抗相等,避免信號反射。例如,對于特性阻抗為 50 歐姆的傳輸線,在負載端并聯或串聯一個 50 歐姆的電阻。調整負載阻抗:如果負載阻抗無法直接匹配傳輸線阻抗,可以通過添加匹配網絡來進行調整。比如,使用 LC 匹配網絡來實現阻抗匹配。

處理負載特性導致的振鈴

容性負載處理添加緩沖電阻:在開關與容性負載之間串聯一個緩沖電阻,限制充電電流,減小電壓變化率,從而抑制振鈴。電阻值需要根據負載電容大小和開關的驅動能力來確定。例如,對于大容量電容負載,可以串聯一個幾歐姆到幾十歐姆的電阻。使用預充電電路:在開關閉合前,先通過預充電電路對容性負載進行部分充電,減小開關閉合時的充電電流沖擊。例如,使用一個小電流的恒流源對電容進行預充電。感性負載處理添加續流二極管:對于感性負載,在負載兩端并聯一個續流二極管,為電感中的電流提供泄放路徑,避免產生過高的感應電壓。例如,在繼電器線圈兩端并聯一個二極管。增加吸收電路:使用 RC 吸收電路或 RCD 吸收電路來吸收感性負載產生的能量,抑制電壓尖峰和振鈴。例如,在電感兩端并聯一個電阻和電容串聯的電路。

解決元件特性引起的振鈴

降低開關速度調整驅動電路:通過改變開關的驅動電路參數,如增加驅動電阻,降低開關的上升時間和下降時間,減少信號中的高頻成分,從而降低振鈴的可能性。例如,在開關的驅動端串聯一個電阻,增大驅動信號的上升和下降時間。選擇合適的元件選用低寄生參數元件:選擇寄生電感和電容較小的元件,減少電路中的寄生參數影響。例如,選擇封裝尺寸較小、引腳較短的芯片。

改善電源特性引發的振鈴

降低電源紋波增加濾波電容:在電源輸入端和輸出端添加合適的濾波電容,濾除電源中的紋波。可以采用不同容值的電容并聯,以提高濾波效果。例如,在電源輸入端并聯一個大容量的電解電容和一個小容量的陶瓷電容。使用穩壓電路:采用性能更好的穩壓電路,提高電源的穩定性,減少紋波對開關電路的影響。例如,使用線性穩壓器或開關穩壓器來提供穩定的電源。降低電源阻抗優化電源布線:加寬電源走線,減小電源的內阻和電感,提高電源的供電能力。例如,將電源走線設計得更寬,以降低電阻。使用電源去耦電容:在開關電路附近添加去耦電容,為開關提供瞬時的能量支持,減小電源阻抗的影響。例如,在開關芯片的電源引腳附近并聯一個小容量的陶瓷電容。

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trllgh
LV.10
2
03-25 11:09

通過在反饋回路中增加合適的衰減器,將部分信號衰減掉,從而消除振鈴現象。

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xxbw6868
LV.10
3
03-25 11:24

也可以減少線路中的反射點,確保信號的傳輸路徑盡可能平滑,可以減少振鈴現象的發生。

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03-25 22:20

不同原因導致的振鈴需要用不同的方法來處理,首先需要分析振鈴產生的原因。

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03-25 23:17

電路中的震蕩只能通過濾波電路盡可能減小,符合指標要求即可

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03-25 23:17
@xxbw6868
也可以減少線路中的反射點,確保信號的傳輸路徑盡可能平滑,可以減少振鈴現象的發生。

減少反射點,需要使得阻抗變化連續,不能有阻抗突變

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only one
LV.8
7
03-25 23:31

優化 PCB 布局縮短走線長度:盡可能縮短開關與負載之間的走線,這樣能減少寄生電感和電容,很有用

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03-25 23:37

容性負載處理添加緩沖電阻:在開關與容性負載之間串聯一個緩沖電阻,限制充電電流,減小電壓變化率,從而抑制振鈴。

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沈夜
LV.8
9
03-28 00:28

如何有效抑制InnoMux開關產生的振鈴現象?

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htwdb
LV.8
10
03-28 21:47

產生振鈴原因有很多種,比如PCB布線、器件選擇。開關二極管性能都會有影響

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03-28 22:24

暫時用不到,可以先收藏起來

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fzwwj95
LV.6
12
03-29 01:35

補充一個實際應用中的關鍵點:優化PCB布局時,如何避免寄生參數導致的振鈴?

縮短關鍵路徑走線:將開關管、續流二極管和輸出濾波電容盡可能靠近布局,例如采用“三點法”將三者圍成緊湊三角形,直接減少環路面積和寄生電感(典型值控制在5nH以下)。地平面分割技巧:對功率地(PGND)和信號地(AGND)采用星型單點接地,在多層板中使用完整地平面層,避免開關電流流經敏感信號區域。緩沖電阻選型:對于容性負載場景,緩沖電阻取值公式建議為R=√(L_parasitic/C_load),例如當寄生電感10nH、負載電容10nF時,取1Ω電阻,配合1-2ns的RC時間常數可有效阻尼振蕩。實際測試中,建議用帶寬≥1GHz的示波器配合高壓差分探頭觀測SW節點波形,通過調整RC吸收網絡參數(如22Ω+470pF組合)使過沖電壓降低至標稱值的15%以內。

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dy-nmLUWFNr
LV.8
13
03-29 01:51

如何有效減小開關頻率對系統傳輸的影響

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dy-nmLUWFNr
LV.8
14
03-29 02:00

x是否會代理能量損失的減少

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03-29 09:24

調整驅動電路,增加驅動電阻,可以降低開關的上升時間和下降時間,減少信號中的高頻成分,從而降低振鈴的可能性

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03-29 09:24

在開關與容性負載之間串聯一個緩沖電阻,限制充電電流,減小電壓變化率,從而抑制振鈴

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03-29 09:26

抑制振鈴方法有很多,在開關輸出端串聯一個合適的電阻,能夠消耗振蕩能量,抑制振鈴

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03-29 09:27

在開關電路附近添加去耦電容,為開關提供瞬時的能量支持,減小電源阻抗的影響,一般0.1uF電容用的比較多

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千影
LV.6
19
03-29 16:15

學習了 很有用

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沈夜
LV.8
20
03-29 17:33

如何有效降低InnoMux 開關中的振鈴現象?

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黑夜公爵
LV.10
21
04-07 21:40

降低自動重啟占空比和頻率可以增強在開環故障、短路或電壓失調狀況下對電源和負載的保護能力

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沈夜
LV.8
22
04-26 02:13

如何有效降低InnoMux開關的振鈴現象?

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04-26 23:57

阻抗匹配使用匹配電阻:在傳輸線的終端添加匹配電阻,使負載阻抗與傳輸線的特性阻抗相等,避免信號反射。阻抗如何匹配

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only one
LV.8
24
04-27 00:17

阻抗匹配使用匹配電阻:在傳輸線的終端添加匹配電阻,使負載阻抗與傳輸線的特性阻抗相等,避免信號反射。

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方笑塵MK
LV.8
25
05-10 10:10

如果發現振鈴是由于某個電容的寄生參數引起的,可以更換一個寄生參數更小的電容

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tmpeger
LV.10
26
05-13 22:43

電源的輸出電壓紋波由輸出電容以及每一開關周期傳輸的總能量決定

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方笑塵MK
LV.8
27
07-16 15:33

測振鈴頻率 f,記錄開關節點(SW)振鈴周期 T,算出f<sub> = 1/T(典型 100–300 MHz)

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07-26 17:38

這些信號的走線和平面都要盡量錯開,避免overlap,防止走線間的電容耦合

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CDJ01
LV.5
29
07-27 13:46

總結的很全面,這幾個措施應用其他芯片也是可行的。補充下,不是不能平行走線,驅動線是平行走差分線更好

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cwm4610
LV.6
30
07-28 08:29

各種原因導致的現象各不相同,但總有一點是相同的,最終導致電路的不穩定性。

第一點就是寄生電容的影響

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