• 正文
    • 01/ 簡介 /
    • 02/ CCM和FCCM /
    • 03/ PFM模式下的OVP測試 /
    • 04/ FCCM模式下的OVP測試 /
    • 05/ 將buck拓撲干成了boost拓撲 /
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我把buck拓撲干成了boost拓撲,把母線上其他芯片燒壞了

2024/12/14
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01/ 簡介 /

[ 這樣的BUCK電源輸出放電功能好還是不好?]文章進一步分享了MPQ2143的輸出放電功能,其輸入電容量和輸出電容量需要滿足一定的關(guān)系,否則可能會有輸出端能量倒灌到輸入端,從而損壞芯片本身或者損壞母線上的其他器件。巧了,我就遇到了有能量從輸出端倒灌到輸入端,母線電壓從20V水平?jīng)_高到了30V水平,將母線上的其他電源芯片給干燒了。此文,分享下這個案例。

02/ CCM和FCCM /

我們知道,降壓電路的工作模式有:脈沖頻率調(diào)制(PFM, Pulse Frequency Modulation),是在保持占空比不變的情況下,通過改變開關(guān)頻率來驅(qū)動功率開關(guān)管,從而使輸出電壓恒定的一種調(diào)制方法。脈沖寬度調(diào)制PWM, Pulse Width Modulation),是最常見的電壓調(diào)制方法,在開關(guān)周期或開關(guān)頻率恒定的情況下,通過改變導通時間(即占空比)來驅(qū)動功率開關(guān)管,從而使輸出電壓恒定的一種調(diào)制方法。這里,從開關(guān)管導通的角度看,PWM對應(yīng)的導通模式有:連續(xù)導通模式CCM(Continuous Conduction Mode)、強迫連續(xù)導通模式FCCM(Forced Continuous Conduction Mode)。

03/ PFM模式下的OVP測試 /

上圖所示,是BUCK開關(guān)電源工作在PFM模式下測試得到的輸出電壓OVP波形,SW引腳的波形沒有沖高,輸出電壓逐漸增大后,芯片也逐漸停止打波,這是正常的。

04/ FCCM模式下的OVP測試 /

上圖所示,這是某BUCK轉(zhuǎn)換器芯片的參考電路,MODE=LOW時,芯片工作在PFM模式,MODE=HIGH時,芯片工作在FCCM模式。

上圖所示(這里正常輸出電壓是10V,并不是參考電路中的5V),是將BUCK開關(guān)電源通過單獨的FCCM或MODE引腳配置在FCCM模式下測試得到的輸出電壓OVP波形,隨著輸出電壓逐漸增大而過壓,SW波形也逐漸增大,最終會導致輸入電壓從20V水平增加到30V水平,最高達到了32.48V,從而損壞了母線上的其他電源芯片...

注:這里波形的不足是,沒有抓取輸入VIN波形。那么,為何PFM模式可以正常測試輸出電壓OVP功能,而FCCM模式就無法正常測試輸出電壓OVP功能呢?

05/ 將buck拓撲干成了boost拓撲 /

上圖所示,是同步BUCK電路拓撲,正常工作時輸入電壓VIN大于輸出電壓VOUT...

上圖所示,如果該BUCK電路工作是FCCM模式,且輸出過壓了,相當于是電感右側(cè)輸出節(jié)點平均電壓大于了左側(cè)SW節(jié)點平均電壓,從輸出端看向輸入端,這可不是BOOST拓撲了嘛...所以才有前文OVP測試圖中SW節(jié)點電壓從20V水平?jīng)_高到30V水平,從而損壞了母線上的其他電源芯片。

06/ 最后的問題 /

以此看來,BUCK芯片F(xiàn)CCM模式下輸出電壓OVP功能是失效的唄,或者說FCCM模式下一旦發(fā)生輸出過壓就會導致輸入電壓沖高,可能損壞BUCK芯片本身或者母線上的其他芯片,各芯片廠商針對這點是否有對策?

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