關(guān)于5V轉(zhuǎn)3.3V的LDO輸出電壓,運(yùn)行時(shí)上浮的疑惑

ID:728915 · 發(fā)表于 2024-6-25 21:45

進(jìn)行單板測(cè)試，然后發(fā)現(xiàn)3.3V電壓波形上浮，運(yùn)行紋波>300mV，簡(jiǎn)直有點(diǎn)不敢相信。
測(cè)試步驟：
1】3.3V空載時(shí)，電壓3.3V左右，紋波17mV都還正常；

2】a. 5V（5V作為轉(zhuǎn)3.3V的前級(jí)電源）電源波形，符合基本要求，運(yùn)行時(shí)電壓波動(dòng)150mV，紋波75mV左右；未貼出；
b. 3.3V運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)，電壓上浮（上浮，開始我沒注意，后面回過頭來發(fā)現(xiàn)有點(diǎn)怪）；對(duì)應(yīng)的紋波波形沒有貼出，超過200mV了。

3】原理圖及PCB，其中沒有鉭電容；（原理圖中，R（增焊）/51R 為我后面的測(cè)試操作，不是出現(xiàn)異常時(shí)就有的；PCB中沒有）

4】測(cè)試過程：（3.3V負(fù)載，MCU（HC32F460）全額滿打滿算500mA，也不會(huì)超過700mA；LDO設(shè)計(jì)是使用1A的）
0.輸入電壓：5V，電壓和紋波都沒問題；
1.輸入電容：在原理圖電路基礎(chǔ)上，加大輸入電容(貼片)，至100uF、200uF；效果略有改善，但不符合基本要求；
2.輸出電容：在原理圖電路基礎(chǔ)上，加大輸出電容（貼片，非鉭電容），至100uF、200uF；效果略有改善，但不符合基本要求；
3.輸入、輸出電容：在原理圖電路基礎(chǔ)上，同時(shí)加大輸入、輸出電容（貼片，非鉭電容），至100uF、200uF；效果有一些改善，但還是不符合基本要求，紋波>80mV；
4.輸出鉭電容：在原理圖電路基礎(chǔ)上，將原輸出電容，換成鉭電容10uF、2個(gè)10uF鉭電容并聯(lián)，沒有效果；
5.LDO芯片：在原理圖電路基礎(chǔ)上，將3.3VLDO，換成另一種3.3V LDO/SOT223封裝（絲印不一樣）、3.3V LDO/SOT-89-3封裝；效果未改變；
6.增加負(fù)載電阻：3.3V輸出，PCB上100nF電容后面，增加負(fù)載電阻（51R/2512封裝）,波形改善明顯，電壓基本穩(wěn)定在3.3V，波動(dòng)100mV左右，紋波40mV；
（我當(dāng)時(shí)懷疑是LDO負(fù)載調(diào)整不過來，以至于波動(dòng)明顯、上浮，所以試著給它加一個(gè)負(fù)載，沒想到有效果）
7.輸入電源：將原開關(guān)電源（24V）換成測(cè)試用的臺(tái)式可調(diào)電源（24V）；效果未改變；
8.PCB地：使用導(dǎo)線（約0.5mm2），焊接至24V處的貼片電容旁，沒有效果；
9.5V芯片加大：由原來2A的，加大到3A；沒有效果；
10.新買LDO測(cè)試：立創(chuàng)上新買AMS1117-3.3/1.3V@(1A)/SOT-223/UMW(友臺(tái)半導(dǎo)體)，打算到貨后再測(cè)試驗(yàn)證一下，芯片有沒有搞混；

5】所以我有點(diǎn)懵，LDO的紋波，按理會(huì)比較小，即使前面有1000mV的紋波，LDO紋波抑制比在50-60dB，輸出紋波也會(huì)比較��；
因此，想請(qǐng)教各位大佬，有沒有遇到類似的情況，或?qū)氋F見解。

感謝大家！

ID:401564 · 發(fā)表于 2024-6-25 23:10

1,先看你前面是不是DC-DC出來的5V,如果是,感覺你的地線太敷得太滿了,地線不能直接敷銅了事的
2,輸出電壓波動(dòng)先看一下穩(wěn)壓芯片的規(guī)格書,超出規(guī)格書了,大多數(shù)的情況是自身的原因
3,看起來有點(diǎn)像DC-DC的反饋電阻好像離芯片有點(diǎn)遠(yuǎn)了,而且,電容和電阻的位置反了,就是這個(gè)

以上觀點(diǎn)是個(gè)人經(jīng)驗(yàn)分析,只作參考,不一定是對(duì)的

ID:466250 · 發(fā)表于 2024-6-26 01:23

大部分品牌動(dòng)態(tài)響應(yīng)差，輸出接100uf電容或以上才會(huì)改善，也可以更換其他品牌。
輸出僅有10uf電容時(shí)，能高速動(dòng)態(tài)響應(yīng)的ldo不多。

ID:1079566 · 發(fā)表于 2024-6-26 08:20

有些芯片, 有最小負(fù)載電流. 當(dāng)此條件沒有達(dá)到時(shí), 穩(wěn)壓指標(biāo)比較差.
1117的最小負(fù)載電流是5~10mA

如果輸入供電是開關(guān)電源, 有高頻紋波, 普通LDO對(duì)此抑制能力比較差, 1117在120HZ時(shí)紋波抑制比是60dB左右,20khz可能不到20dB.

有高頻紋波抵制能力比較強(qiáng)的芯片，國(guó)產(chǎn)的也有．可以做到10khz 60db, 100khz 40db
便宜的有,TLV70233 ,RT9058-33 要好于多年前的舊產(chǎn)品. 還有更好一些的,會(huì)貴不少.

ID:118322 · 發(fā)表于 2024-6-26 08:39

1117輸出要用鉭電容，看原理圖用的陶瓷電容，紋波就會(huì)很大，可以用SPX1117或者LD1117，規(guī)格書寫了可以用陶瓷電容。

ID:384109 · 發(fā)表于 2024-6-26 09:09

查查5V的電路是否正確，3V3的負(fù)載具體多少，是不是太重了

ID:728915 · 發(fā)表于 2024-6-26 18:04

Y_G_G 發(fā)表于 2024-6-25 23:10
1,先看你前面是不是DC-DC出來的5V,如果是,感覺你的地線太敷得太滿了,地線不能直接敷銅了事的
2,輸出電壓波 ...

DCDC出來是5V，電壓波形何紋波都沒什么問題。地線不能鋪太滿，哈，為啥？

ID:728915 · 發(fā)表于 2024-6-26 18:06

藍(lán)藍(lán)小星星發(fā)表于 2024-6-26 01:23
大部分品牌動(dòng)態(tài)響應(yīng)差，輸出接100uf電容或以上才會(huì)改善，也可以更換其他品牌。
輸出僅有10uf電容時(shí)，能高 ...

我接100uF的輸出電容,是會(huì)好一些，但有限，紋波也會(huì)超80mV。

ID:728915 · 發(fā)表于 2024-6-26 18:10

ZSJM 發(fā)表于 2024-6-26 08:20
有些芯片, 有最小負(fù)載電流. 當(dāng)此條件沒有達(dá)到時(shí), 穩(wěn)壓指標(biāo)比較差.
1117的最小負(fù)載電流是5~10mA

最小負(fù)載電流，還真沒注意，芯片手冊(cè)真沒注意這個(gè)。明天友臺(tái)半導(dǎo)體1117的LDO芯片到了，我再仔細(xì)對(duì)比下。
高頻紋波嗎，是開關(guān)電源提供24V的，然后DCDC轉(zhuǎn)12V，DCDC 12V轉(zhuǎn)5V。

ID:728915 · 發(fā)表于 2024-6-26 18:11

ohshit 發(fā)表于 2024-6-26 08:39
1117輸出要用鉭電容，看原理圖用的陶瓷電容，紋波就會(huì)很大，可以用SPX1117或者LD1117，規(guī)格書寫了可以用陶 ...

我試了鉭電容，將原輸出電容，換成鉭電容10uF、2個(gè)10uF鉭電容并聯(lián)，但也沒有效果。

ID:728915 · 發(fā)表于 2024-6-26 18:18

人中狼發(fā)表于 2024-6-26 09:09
查查5V的電路是否正確，3V3的負(fù)載具體多少，是不是太重了

5V電壓波形和紋波都是符合要求的，3.3V不算MCU，全額不超過200mA（實(shí)際用的50mA不到），MCU全額算500mA（實(shí)際上不可能）;

ID:728915 · 發(fā)表于 2024-6-26 18:43

ZSJM 發(fā)表于 2024-6-26 08:20
有些芯片, 有最小負(fù)載電流. 當(dāng)此條件沒有達(dá)到時(shí), 穩(wěn)壓指標(biāo)比較差.
1117的最小負(fù)載電流是5~10mA

我剛剛?cè)タ戳薃MS的手冊(cè)，確實(shí)有最小負(fù)載電流說法5-10mA，友臺(tái)的就沒有�？磥硪院筮€是盡量找 “老廠家”的手冊(cè)看看。

ID:123289 · 發(fā)表于 2024-6-26 19:21

原因：5V電源是開關(guān)電源的輸出。

ID:123289 · 發(fā)表于 2024-6-26 19:23

原因二：示波器的接地點(diǎn)，選擇的不合理。

ID:728915 · 發(fā)表于 2024-6-26 22:43

yzwzfyz 發(fā)表于 2024-6-26 19:23
原因二：示波器的接地點(diǎn)，選擇的不合理。

是DCDC輸出5V，不是直接開關(guān)電源；紋波用的接地探針，測(cè)的3.3V輸出電容100nF兩端。從貼出的紋波波形來看，沒有因?yàn)榻拥剡^遠(yuǎn)，或者接地線過長(zhǎng)引起的干擾、雜波。

ID:401564 · 發(fā)表于 2024-6-26 22:48

我，菜雞發(fā)表于 2024-6-26 18:04
DCDC出來是5V，電壓波形何紋波都沒什么問題。地線不能鋪太滿，哈，為啥？

DCDC地線和反饋線有嚴(yán)格的規(guī)則,不能先布其它的線,留下地線,最后duang duang敷銅,一個(gè)頂層,一個(gè)底層了事,這是不行的
原因嘛,百度一下數(shù)字地和模擬地為什么要分開就知道了
你可以先看一下這個(gè)DCDC芯片的規(guī)格書,一般里面都會(huì)有布線指導(dǎo)的,或者是元件和布線直接按規(guī)格書里的來畫

ID:728915 · 發(fā)表于 2024-6-26 23:56

Y_G_G 發(fā)表于 2024-6-26 22:48
DCDC地線和反饋線有嚴(yán)格的規(guī)則,不能先布其它的線,留下地線,最后duang duang敷銅,一個(gè)頂層,一個(gè)底層了 ...

噢，這個(gè)��；一般的推薦布局，都是大面積連續(xù)地，反饋信號(hào)為了不分割地，會(huì)打過孔縮短距離。唉，說起這個(gè)，之前畫的時(shí)候追求連續(xù)地，信號(hào)反饋被領(lǐng)導(dǎo)點(diǎn)了；后來提高反饋信號(hào)的優(yōu)先級(jí)，又被領(lǐng)導(dǎo)點(diǎn)沒按推薦布局。。。好像都是小電流，也沒出啥問題，所以我都有點(diǎn)納悶了，雖然矛盾，但都沒啥事，

ID:384109 · 發(fā)表于 2024-6-27 07:38

去掉C17試試，另外增加51R電阻有改善，就是說原3V3負(fù)載小于51R，查查3V3的后端電路

ID:401564 · 發(fā)表于 2024-6-27 09:28

我，菜雞發(fā)表于 2024-6-26 23:56
噢，這個(gè)啊；一般的推薦布局，都是大面積連續(xù)地，反饋信號(hào)為了不分割地，會(huì)打過孔縮短距離。唉，說起這個(gè) ...

你可以一步一步的分開找問題
先把DCDC部分的芯片取下來,直接用USB或者是其它的5V直接供電,先排除DCDC的問題,或者是先把反饋電阻那的電阻和電容位置換一下,試一下
能不能解決問題不知道,但首先得是把一個(gè)個(gè)可能性先排除

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