buck转换器DCM工作时电感电流不稳定

wsy0913

12V转5V，工作频率500kHz, 负载100mA时工作在DCM状态，但是软启动结束之后电感电流一直不稳定，求教什么原因导致的

大佬们帮忙分析下呀，实在没办法了，提供些可靠的思路也好啊

wsy0913

   

huangniuniu 发表于 2025-6-11 21:46
从波形上看，是明显的低频震荡，应该是环路的PM不够了，那为什么加了BONDING WIRE和后仿真有呢，后仿提了寄 ...

找到问题了，是因为提取后仿参数的时候默认psub为0电位，然后从VSS到psub有电容寄生，并且所有寄生电容C都是对0提取的，最后导致了基准呈现了波浪形的抖动，因为开始仿真是低负载，所以基准抖动不明显，后面验证环路拉到高负载发现了。但是寄生电容C对0提取怎么影响基准的，这块原理不清楚
把后仿网表中的0替换成VSS，仿真波形就正常了

环路通过deltaIL/deltaVEA的比值和环路模型的验证了，包括瞬态仿真都表示环路没问题。

huangniuniu

从波形上看，是明显的低频震荡，应该是环路的PM不够了，那为什么加了BONDING WIRE和后仿真有呢，后仿提了寄生参数，这里最有可能是EA的设计在后仿真下零极点有改变了，另外家里BONDING WIRE,最有可能是PGND变大了，导致AGND也改变了，EA的DC 需要确认一下是否还正确，建议后仿，提EA+RC +小信号模型，先看一下PM, 后续加CS+SLOPE, 在RUN 一下。

mww12

震荡的频率和带宽是一样的吗？
尝试修改环路补偿参数试试是否有优化

暖阳

我其实也是初学者，算不上大佬一起讨论。第二种情况其实很复杂，主要原因就在于功率管尺寸很大，再小的单位尺寸的寄生电容这么大的尺寸也很大，不知道哪里的寄生电容就和电源轨加的电感发生震荡，还有可能你版图话的不太好直接在功率管从电源到地之间引入了电感。但是一般这种震荡不太会是你这种波形，震荡不会把整个占空比全占完，你这种波形第一反应应该就是补偿没补偿太好

wsy0913

   

暖阳 发表于 2025-6-10 12:24
我之前是从来没计算过这个C的大小的，因为其实中间可能存在密勒效应等放大，首先考虑清楚是你那里的bonding ...

电源我用理想电源尝试过，断开内部电源用理想源的仿真结果仍旧是有震荡，所以我判读是和内部电源信号无关；


这两天做仿真下来，基本判断是环路稳定性的问题，大佬说的第一种情况我也有怀疑，我的环路建模在PWM这里用了1/Rdson，用VCCS直接输出电流，我怀疑这个模型不准确；

第二种情况功率管和驱动级大佬能详细说下吗，这块不理解

wsy0913

   

暖阳 发表于 2025-6-10 12:26
bonding线2nH的寄生是准确的，但是bonding线的寄生还有电阻，这个东西每家寄生估计不太一样，我们之前有用5 ...

bonding使用1mil铜线，我用的仿真模型是40mohm，C=2p， L=2n，这个模型应该是准确的

暖阳

bonding线2nH的寄生是准确的，但是bonding线的寄生还有电阻，这个东西每家寄生估计不太一样，我们之前有用50u的有5m的，然后bonding线的过流能力你也得确定一下

暖阳

我之前是从来没计算过这个C的大小的，因为其实中间可能存在密勒效应等放大，首先考虑清楚是你那里的bonding模型出了这个问题，个人感觉有两种情况，一个就是补偿补偿的不是特别好，哪里出现了一些震荡，一个就是功率管和驱动级，哪里很容易发生震荡因为功率管的寄生电容很多而且有一些是前仿真很难验证到的，你可以先从这两个地方入手看看；还有一个可能就是你的电源轨不稳定在震荡，导致所有的都在震荡，所以能给你的一些小建议就是，先看一下你的电源轨是不是你理想的样子，如果电源都不稳，那其他都没用

wsy0913

   

暖阳 发表于 2025-6-9 20:15
是不是bonding线的寄生电感和那个地方寄生电容谐振了

有可能，我跑的后仿真，增加了版图寄生参数。


大佬看我计算的对不对，我电感电流震荡大约在40us一个周期，频率25kHz，bonding寄生电感我取的2nH，根据f=1/(2pi*sqrt(LC))，计算下来C是20m，有点太离谱

暖阳

是不是bonding线的寄生电感和那个地方寄生电容谐振了