任何器件在應用中都會有出問題的時候。電源器件要實現能量的轉換,如果管控不當,出問題的幾率就會更高一些。
線性穩壓器容易出什么問題呢?
我最初的記憶來源于上世紀80年代,那時候我們使用的電源全是線性的。一個小組設計的電源出問題了,我的老師剪斷了其中的一根線,問題就此解決。那根線提供了一個錯誤的地回路。
第二個記憶來源于深圳寶安的客戶現場,常溫下工作良好的RT9164在低溫狀態下工作異常,導致問題的原因是輸出端使用的電解電容在低溫下無法導致穩定的結果。
第三個記憶是關于瞬態響應的,腦海里呈現出來的是RT9193和RT9013在面對瞬態負載變化時的電壓跌落深度,RT9013的快速響應能力能彌補RT9193響應能力的不足。
所有這些問題其實都是屬于穩定性的問題。
最新的一個關于線性穩壓器的問題來自一個海外客戶,他們使用RT9040作為DDR存儲器的總線終端電壓調節器,其工作條件為:Vin = 1.5V,REFIN = .75V,EN = 3.3V,VCNTL = 3.3V,REFOUT = .75V。按照RT9040的特性,其輸出結果應該是VOUT = 0.75V,但實際結果卻是VOUT=0.9V。這是為什么?
打開RT9040的規格書,看看它的內部框圖:
從中可以看到,VOUT將完全跟隨REFIN端的電壓而變。同時在跟隨REFIN的電壓的端子還有REFOUT,而在客戶提供的測試狀況中已經明確了,REFOUT=0.75V,VOUT怎么會是0.9V呢?
這是一個很奇怪的問題,需要看到電路或是進行實測才能得出最后的結論了。客戶很乖,一封郵件過去,電路馬上寄到,它看起來是這樣的:
電路不是很清晰,但是沒關系,我可以猜,還可以和規格書里建議的電路圖進行對照。規格書里的電路是這樣的:
兩相對照,你看出差異了嗎?
差異很多,但你得找重點。規格書原理圖的REFOUT端是有外接的0.1μF電容的,客戶的原理圖中卻沒有。這是個重點。
在規格書中的應用說明部分對這部分電路有如下說明:
翻譯成中文,其中的最后一句話是說:為了確保穩定工作,建議在REFOUT和GND之間連接一只0.1μF陶瓷電容。
在我前文述及的關于RT9164在低溫情況下不能穩定工作的狀況和此狀況相同,如果一個穩壓器的輸出電容沒了(或是太小),它很容易就變得不再穩定。
穩壓器不穩定是什么樣子?不穩定的狀況通常就是表現為振蕩,其輸出成為直流和交流信號的混合體。
有了這一判斷,寫一封郵件告訴客戶,請他在REFOUT增加一只電容,從此他就再沒有寫信來說這個問題了。
既然處于不穩定的狀態,為什么客戶測量REFOUT電壓的時候得到的還是正確的電壓呢?
這有兩種可能:雖然電壓在波動,但使用萬用表測量出來的電壓還是0.75V,因為它測量的是有效值,其中既有直流成分,也有交流成分,合成在一起之后就無法分辨了。另一種可能是當他進行測量時,自然地引入了一個負載,REFOUT的生成電路見到這個負載以后就進入了穩定狀態,很可能這個時候VOUT輸出也是正常的0.75V了,但是客戶沒有發現。
關于穩定性,這真的是一個很難直接說明白的問題,它表達的是一個系統維持穩定狀態的能力的指標,是我們從事電源管理的人特別關注的問題。
一個連接穩態負載的系統通常不用關心其穩定性,因為沒有什么因素會刺激它使其狀態發生變化。可是那些面對急速變化負載的系統就不得不關心了,大型的CPU、FPGA和DDR存儲器之類的負載在這方面就有極高的要求,為它們供電的電源系統必須具有極高的響應速度、極高的穩定性,這就對我們從事電源管理的人提出了要求,我們需要具備判斷一個系統是否穩定的能力,還需要在遇到問題時具有解決問題的能力。這種能力要從哪里來呢?學習,唯有學習才是問題的解決之道。
學習的方法可以分為很多種,可以通過教科書來學習,可以通過實踐來學習,還可以通過別人總結的經驗來學習。在經驗總結中,尤以那些大師級人物的經驗最為有用,他們可以把很復雜的問題簡單化,描述得通俗易懂,學起來的感覺就是爽死了。
在電源網上周在深圳舉行的年會上,我們舉行了一個活動:關注立锜微信號,有獎加入成為My Richtek會員。成為My Richtek會員的人將在本周收到一份郵件,這份郵件將推送一篇應用筆記——《怎樣利用快速瞬變負載測試DC/DC轉換器》,這是一篇大師之作。這篇文章的核心就是談論DC/DC轉換器的穩定性問題,而其方法卻特別簡單,僅僅需要將快速變化的階躍負載施加到DC/DC轉換器之上即可判斷出轉換器的穩定性,對其反應出來的問題也一一給出了解決辦法,還把那些可能誤會為穩定性問題的系統問題和設計上的問題也一一列了出來,相應的解決方法也一并提供。最后,此文還給出了一個可以自制的測試工具的制作方法,可供有興趣的讀者參考制作。
沒有機會參與我們現場活動的讀者現在還有彌補的機會,你可以在我們的微信服務號的服務菜單中點擊“近期活動”,選擇“有獎加入立锜會員”,經過注冊以后,雖然不能得到我們現場活動的獎品,但以后就可以定期收到我們的此類信息了,這可是無價之寶,沒有注冊的你怎能知道自己會錯過什么呢?當然了,成為立锜會員的好處并非只有這一點,你還可以定制立锜的消息服務、產品更新提醒服務、在線申請免費樣品、在線使用免費的電路設計和仿真工具等等,未來的更多服務還將按需推出,而這一切都是免費的。
沒有收到過立锜電子報的朋友可以點擊閱讀原文,你可以在那里找到原來發送過的電子報,上文所述的應用筆記推送信息也在其中,你可以慢慢享用。
-
存儲器
+關注
關注
38文章
7552瀏覽量
164839 -
穩定性
+關注
關注
2文章
79瀏覽量
16768
發布評論請先 登錄
相關推薦
HarmonyOS官網上線“穩定性”專欄 助力更穩定流暢的鴻蒙原生應用開發
A/D變換器采樣速率和穩定性的關系,是什么影響了轉換器的穩定性?
旋轉測徑儀的底座如何保證穩定性?
庫存平臺穩定性建設實踐

如何測試DDR內存的穩定性
鳳凰動力舵輪驅動輪的穩定性如何影響AGV的運行效率和穩定性

評論