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[求助] 同步峰值电流模BUCK型DCDC芯片设计,在设计仿真和测试中出现异常降频现象

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发表于 昨天 17:06 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 安ly 于 2025-5-15 17:06 编辑

​希望各位大佬指点,感谢!! 本人设计了一款同步峰值电流模BUCK型DCDC芯片。输入范围6~28V,输出5V,负载电流0~3.5A。
        测试时VIN=28V,VOUT=5V,Iload=0~3.5A。且测试是裸片金丝键合到PCB板进行的。
        当负载电流较小时,测试一切正常,但当我不断增加负载电流时,一旦超过某一值就出现了异常降频的现象,如下图:(信号依次是:误差放大器输出电压、开关节点电压、功率电感电流、上功率MOS管的漏源电流、负载电流)。如图1,可以看到:
        当Iload<1.68A时,系统工作正常,SW占空比一致且正常,工作频率为1MHz。
        当Iload>1.68A时,SW信号突然出现了两个极短时间的脉冲波形,导致在该周期内占空比非常小,系统为了保持输出电压,不得不在第二个周期增大了占空比来保持整体的占空比不变。系统也因为第一个周期占空比太小,几乎整个周期都处于续流阶段,导致电感电流的纹波非常大。如此循环,形成了一个诡异的平衡。如图2、图3为图1的局部放大。输出电压虽然没有因此下降,但频率减半,纹波增大。
        当Iload>2.12A时,SW信号出现连续两个周期上功率MOS管导通极短的情况,如图4,相应的频率进一步减小,纹波进一步增大。
        当Iload>2.56A时,SW信号出现连续三个周期上功率MOS管导通极短的情况,如图5。
        再继续增加电流到2.9A左右,系统输出就无法保持5V输出了。

        当不同输入电压时,增大负载电流Iload,均会出现以上现象,但总体随着输入电压下降有所好转。如表1

VIN VOUT 正常一次降频(异常)
二次降频(异常)
三次降频(异常) VOUT骤降(崩盘)
6
5
Iload<2.4A
2.4<Iload<2.9A
×
×
Iload>2.9A
12
5
Iload<2.0A
2.0<Iload<2.22A
×
×
Iload>2.22A
18
5
Iload<1.8A
1.8<Iload<2.1A
2.1<Iload<2.4A
×
Iload>2.4A
24
5
Iload<1.7A
1.7<Iload<2.0A
2.0<Iload<2.3A
2.3<Iload<2.6A
Iload>2.6A
28
5
Iload<1.65A
1.65<Iload<2.12A
2.12<Iload<2.56A
2.56<Iload<2.9A
Iload>2.5A

表1
1.jpg

图1
2.jpg

图2
3.jpg

图3
5.jpg

图4
6.jpg

图5
问题:
       1、为什么上功率MOS管会突然出现了两个极短导通时间的现象?我明明做了40nS最小导通时间的。
        2、怎么解决这个问题呢?

 楼主| 发表于 昨天 17:13 | 显示全部楼层
还望各位大佬多多指导
发表于 昨天 18:13 | 显示全部楼层
改下误差放大器得补偿试试,感觉像是环路问题。
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