boost升壓電路的反饋分壓電阻位置問題

ID:1041200 · 發表于 2024-9-6 13:24

請教一下各位。最近看DCDC的升壓芯片TPS61085的資料，發現推薦的配置圖里反饋分壓電阻的位置如下圖：

   有點不太明白的是，為什么原理圖里它從A點開始反饋，而不是B點呢？
   看了幾個別的型號的芯片手冊，也大多是這樣的；BUCK類的芯片也大多是這樣的。
   按理從B點開始反饋，電源經過Cout后不是變得更加穩定嗎？而且各種資料里也提到過，為了避免開關電源芯片出口的干擾，反饋回路最好離SW和二極管遠一點，從B點開始反饋不是也更符合這個要求嗎？

ID:404160 · 發表于 2024-9-6 14:45

為什么一般從A點而不是B點取反饋？

電壓采樣點： Buck電路的目的是將輸入電壓降壓到輸出電壓，而A點是輸出電容Cout與負載之間的一個節點，代表了輸出電壓的實際值。通過對A點的電壓進行采樣，可以更準確地反映輸出電壓的變化，從而實現更精確的電壓調節。
補償網絡設計：從A點取反饋，可以簡化補償網絡的設計。補償網絡的主要作用是穩定系統的動態響應，而從A點取反饋，可以減少寄生元件的影響，使得補償網絡的設計更加容易實現。
芯片內部電路設計：大多數Buck芯片的內部電路都是針對從輸出電容取反饋的模式進行優化的。如果從B點取反饋，可能會導致芯片內部電路的工作不穩定，甚至損壞芯片。
您提出的觀點也有其合理性：

輸出電壓穩定性：從B點取反饋，可以濾除輸出電壓中的高頻紋波，使得輸出電壓更加穩定。
抗干擾能力：從B點取反饋，可以遠離開關管和二極管，減少開關噪聲對反饋信號的影響，提高系統的抗干擾能力。
那么，為什么大多數Buck電路都選擇從A點取反饋呢？

綜合考慮：工程師在設計Buck電路時，需要綜合考慮各種因素，包括電壓精度、動態響應、穩定性、抗干擾能力等。雖然從B點取反饋可以提高輸出電壓的穩定性和抗干擾能力，但是會增加補償網絡的設計難度，并且可能影響芯片的正常工作。
實際應用：在大多數實際應用中，從A點取反饋已經能夠滿足系統的要求。只有在對輸出電壓的穩定性要求非常高，或者系統受到嚴重的電磁干擾時，才需要考慮從B點取反饋。
總結：

從A點取反饋是Buck電路中最為常見的設計方式，它具有以下優點：

電壓采樣準確
補償網絡設計簡單
符合芯片內部電路設計
雖然從B點取反饋也有其優勢，但是需要綜合考慮各種因素，才能做出最優的選擇。

ID:404160 · 發表于 2024-9-6 14:46

為什么一般從A點而不是B點取反饋？

電壓采樣點： Buck電路的目的是將輸入電壓降壓到輸出電壓，而A點是輸出電容Cout與負載之間的一個節點，代表了輸出電壓的實際值。通過對A點的電壓進行采樣，可以更準確地反映輸出電壓的變化，從而實現更精確的電壓調節。
補償網絡設計：從A點取反饋，可以簡化補償網絡的設計。補償網絡的主要作用是穩定系統的動態響應，而從A點取反饋，可以減少寄生元件的影響，使得補償網絡的設計更加容易實現。
芯片內部電路設計：大多數Buck芯片的內部電路都是針對從輸出電容取反饋的模式進行優化的。如果從B點取反饋，可能會導致芯片內部電路的工作不穩定，甚至損壞芯片。
您提出的觀點也有其合理性：

輸出電壓穩定性：從B點取反饋，可以濾除輸出電壓中的高頻紋波，使得輸出電壓更加穩定。
抗干擾能力：從B點取反饋，可以遠離開關管和二極管，減少開關噪聲對反饋信號的影響，提高系統的抗干擾能力。
那么，為什么大多數Buck電路都選擇從A點取反饋呢？

綜合考慮：工程師在設計Buck電路時，需要綜合考慮各種因素，包括電壓精度、動態響應、穩定性、抗干擾能力等。雖然從B點取反饋可以提高輸出電壓的穩定性和抗干擾能力，但是會增加補償網絡的設計難度，并且可能影響芯片的正常工作。
實際應用：在大多數實際應用中，從A點取反饋已經能夠滿足系統的要求。只有在對輸出電壓的穩定性要求非常高，或者系統受到嚴重的電磁干擾時，才需要考慮從B點取反饋。
總結：

從A點取反饋是Buck電路中最為常見的設計方式，它具有以下優點：

電壓采樣準確
補償網絡設計簡單
符合芯片內部電路設計
雖然從B點取反饋也有其優勢，但是需要綜合考慮各種因素，才能做出最優的選擇。

ID:466250 · 發表于 2024-9-6 16:18

原理圖當然只是原理圖，不會指明怎樣優化布線。要看PCB布局

ID:857072 · 發表于 2024-9-6 18:53

A點到b點是一段導線，反應在PCB上可能就是不到1cm的銅箔它的阻值可能只有0.0001Ω，然后你這段導線上面隔了1cm它就有波紋了嗎，

ID:401564 · 發表于 2024-9-6 21:23

不存在A點和B點,那只是你自己加上去的
地板已經告訴你原因了
TI器件很多都是有PCB布線指導的,如果不會的話,跟著規格照抄就行,基本不會出大問題
對于TI的DC-DC大多的FB取樣都是在經過電容之后的,有少部分是在電容之前的
原因不知道,反正人家怎么畫我就怎么畫

ID:1041200 · 發表于 2024-9-6 22:50

a185980800 發表于 2024-9-6 18:53
A點到b點是一段導線，反應在PCB上可能就是不到1cm的銅箔它的阻值可能只有0.0001Ω，然后你這段導線上面隔了 ...

A點和B點確實不遠，但它們之間隔了兩個10UF的陶瓷電容，還是有區別的。A點靠近SW，是類平緩山峰形狀的波形；而B點經過濾波，波形已經是接近于平滑了。

ID:1041200 · 發表于 2024-9-6 22:56

飛云居士發表于 2024-9-6 14:45
為什么一般從A點而不是B點取反饋？

電壓采樣點： Buck電路的目的是將輸入電壓降壓到輸出電壓，而A點是輸 ...

謝謝，因為之前看過一個講座，分別展示了A點和B點的電壓波形，B點的要平滑多了，所以還是有點迷糊在電壓值相同的情況下，為何不從更平滑的一端采樣，我再想想。

ID:1041200 · 發表于 2024-9-6 23:23

藍藍小星星發表于 2024-9-6 16:18
原理圖當然只是原理圖，不會指明怎樣優化布線。要看PCB布局

謝謝，我找到的產品手冊里居然沒有這個LAYOUT圖，從圖上看似乎確實是采樣在了B點。我下午翻看了一些資料，各種BUCK和BOOST芯片，采A點B點的都有，還有很多是A點B點不明確（同在一大塊鋪銅區上，非直線）。下面這個圖是TPS61093的PCB布局建議，它卻是采在了A點。

   也許它真的是采A和B區別不大，所以廠家都未明確界定。
   但實際使用中還是有區別的，之所以提出這個問題，正是是因為遇到了這種區別：上周做了幾塊實驗板，本來是從B點采樣的，但檢測到電壓不太穩定，把采樣點移到A點后，就都正常了。當然也有可能是偶然現象，有待進一步探討。

ID:466250 · 發表于 2024-9-7 00:22

hongsehuasheng 發表于 2024-9-6 23:23
謝謝，我找到的產品手冊里居然沒有這個LAYOUT圖，從圖上看似乎確實是采樣在了B點。我下午翻看了 ...

B點會更好些，僅僅是好些，如果ab距離非常短取a點也可以，不穩定的原因是FB引腳處理不當引入干擾導致，比如取B時，不是采用電阻靠近FB而是FB引出很長的走線再電阻接B點。

ID:21455 · 發表于 2024-9-7 08:56

hongsehuasheng 發表于 2024-9-6 23:23
謝謝，我找到的產品手冊里居然沒有這個LAYOUT圖，從圖上看似乎確實是采樣在了B點。我下午翻看了 ...

能否貼出你訂正前與后的PCB圖？以供我深入學習下。謝謝！

ID:401564 · 發表于 2024-9-7 09:26

hongsehuasheng 發表于 2024-9-6 23:23
謝謝，我找到的產品手冊里居然沒有這個LAYOUT圖，從圖上看似乎確實是采樣在了B點。我下午翻看了 ...

在電容之前取樣,大多是輸出濾波電容是小電容的,10uF以下的,而且取樣的點也不會離電容太遠,這樣的話,取樣到的電壓就跟輸出的實際電壓差不多的
如果輸出濾波電容是大電容的話,基本都是在電容后取樣的
高頻電路取樣的點,在PCB上,哪怕是1mm的距離,產生的結果都可能是不同的兩個結果
10#說的并不對,采樣電阻,特別是拉地的那個電阻(上圖的R2),一定要離FB很近,走線一定要短
大部分的電路都是要在濾波電容之后取樣反饋的,而且也是必須的
不然,輸出電壓不穩定,波紋很大的,對于沒有模擬電路的電路可能影響不大
如果電路中有ADC或者音頻電路,影響可以直接體現出來

ID:1041200 · 發表于 2024-9-7 11:34

Y_G_G 發表于 2024-9-7 09:26
在電容之前取樣,大多是輸出濾波電容是小電容的,10uF以下的,而且取樣的點也不會離電容太遠,這樣的話,取樣 ...

您說得很有道理，通常這類DCDC芯片，廠家在手冊里都是建議使用低阻的貼片陶瓷電容，所以電容的值注定不會很高。所以A點和B點差別就顯得沒那么大了。

ID:1041200 · 發表于 2024-9-7 11:41

csmjmcc 發表于 2024-9-7 08:56
能否貼出你訂正前與后的PCB圖？以供我深入學習下。謝謝！

目前還未做新的PCB，只是通過臨時搭線的方式實現了修改，想把問題搞清楚了再考慮改不改板子。我水平不高，更多的時候也是在學習，不斷遇到問題提出問題解決問題，幸好有這么一個好平臺和熱心的網友們。

ID:466250 · 發表于 2024-9-7 12:09

Y_G_G 發表于 2024-9-7 09:26
在電容之前取樣,大多是輸出濾波電容是小電容的,10uF以下的,而且取樣的點也不會離電容太遠,這樣的話,取樣 ...

請仔細看清楚，后面指的是常見的錯誤

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boost升壓電路的反饋分壓電阻位置問題