大家来讨论，O(∩_∩)O哈哈~轻载 跳频 现象

hehejiuaixiao

轻载 跳频 现象

DC-DC BUCK开关电源，高压转低压，占空比小于10%，且轻载/零负载工作时，此时设置电源工作于连续导通模式，
发现每隔若干个周期就会出现一次缺失，即突然占空比持续为0，导致开关周期/开关脉冲不连续，WHY？
说明：此时在重载时，开关周期是连续的，即工作时正常的！

是否是由于在检测电路的噪声信号引起开关误动作？
或者是环路不稳定，导致控制信号发生周期性的变化而导致开关误动作？
或者是电感在轻载时储能过剩，导致需要占空比为零来泄放过剩的能量？
或者还是什么。。。

tiberia_kelvin

建議你先看看電感的電流情況.  感覺有點像 chaotic 的情況.  另外, 你是 voltage mode 還是 current mode 反饋.

輕載很有可能把 buck 推到不連續模式.  如果你的反饋設計是針對連續導通的, 發生不穩定情況是常見的.  因為在連續和不連續模式下, buck 的 transfer function 是否同的.

hehejiuaixiao

这个我知道，这里的设计是 不管轻载还是重载，都是工作于连续导通模式的，环路是稳定的，只是出现了中间开关周期不连续的状态，但是环路还是稳定的吧

大哥你什么座

轻载的实际工作模式可能是DCM的

tiberia_kelvin

如果你確定輕載時還是CCM (但比較難理解, 因為你有提及零負載.  除非你的電路中在輸出加了一個電阻, 以確定電路永遠保持一定輸出電流.)..... 那比較有可能是 chaotic (混沌).  Chaotic 其實還算是 Stable system (穩定系統).  重點是, 它的穩定是以幾個開關週期計算的.  我們常說的穩定, 是指每個開關週期有相同現像.

建議你看一看電感電流..... 最好上載一張示波器的電流與開關信號圖來看一看.

hehejiuaixiao

所谓的零负载，并不是完全的零电流负载。因为即使负载电阻为无穷大，但是输出电压的反馈电阻支路也会存在很小的电流。另外，CCM工作模式只是说 电感电流在一个开关周期内都是连续的，跟DCM没关系。也就是说轻载的时候的CCM只是电感电流发生了倒流现象，注意这里用的是同步BUCK结构。还有，楼上说的对，此时的小占空比且零负载的情况下，系统是稳定的，只是不是一般意义上的每个周期稳定，而是多个开关周期稳定。
电感电流的波形大概是这样的：

hehejiuaixiao

这种现象或许是电流模式对于电流检测以及相关信号上的噪声过于敏感而导致的，或者是PCB或者芯片的寄生原件在引脚或者芯片内部电路引起的尖峰导致开关误动作。

hehejiuaixiao

回复 7# hehejiuaixiao


    另外还有什么可能的原因呢？难道真的是 chaotic 现象？ 这种现象以前我在仿迟滞模式BUCK 轻载时也出现过这样的现象

tiberia_kelvin

由於是手畫波形, 所以無法作很詳細的分析.  但至少, 波形告訴我你指的輕載是在CCM模式.

如果是這樣, 我建議你先了解一點.  就是, 在 Open loop 下 (如果可以的話).  測試一下, 到底當占空比少於 10% 時, 你的電路能否很穩定的送出這個占空比.  還是每個週期都有一定差距.  還有, 電路最少能做到那一個占空比?  我有一個想法, 就是你的占空比在很少時其實是不太穩定的.  只要有少許的遍移, 由於是輕載, 負載沒有辦法把多餘的能量帶走, 所以只能把占空比變為0來讓那部份多餘能量去掉.

你可以想一下, 為甚麼電路不把占空比變更少呢, 而是一下只變為0?  會否因為你的電路是造不出更少的占空比?  由於沒有實際波形, 我只能以想像啦.

tiberia_kelvin

另一個測試方法是, 在輕載下, 用 Open Loop, 來自己先測試電路是否能正常達到你的要求 (自行決定占空比, 直至輸出電壓達到要求).  這樣能幫助了解, 到底現在的情況, 只是 Close Loop 後的一個問題, 還是 Open Loop 時已經有的情況.

這是幫助我們了解, 問題是在 Buck 身上, 還是在反饋電路上.