【導讀】在電子係統中電流通過直流或者交流的轉換，調節成低壓電源軌，供係統中的用電負載使用。而在這個過程中
，少不了DC-DC降壓轉換器的身影，它們輸入電壓範圍較寬、效率高
、封裝小巧，有利於滿足嚴格能效法規的需求，把關低壓直流電源軌轉換的最後一環。

在電子係統中電流通過直流或者交流的轉換
，調節成低壓電源軌，供係統中的用電負載使用。而在這個過程中
，少不了DC-DC降壓轉換器的身影

，它們輸入電壓範圍較寬、效率高、封裝小巧，有利於滿足嚴格能效法規的需求，把關低壓直流電源軌轉換的最後一環。

因此DC-DC降壓轉換器出現問題將直接導致無法使用等情況。但造成DC-DC降壓轉換器故障的原因很多，如開關模式、低壓、DC-DC、單相、非隔離
、基本降壓轉換器電路等，那如何排查故障呢
？金譽半導體和大家詳解一下在設計 DC-DC 降壓轉換器時可能遇到的九個常見問題以及一些可能的原因。

問題 #1：紋波太多

如果您看到太多紋波，電感值可能太低——較高的值會產生較低的紋波，但瞬態響應較慢。

此外
，請記住大電感紋波電流意味著更高的峰值電流和更大的電感飽和可能性，尤其是在高溫下——以及對FET的更大壓力。

其他問題可能是C out太低
，沒有足夠的存儲空間來支撐輸出；或C out ESR（等效串聯電阻）太高
，導致C out中的 IR 壓降。

最後
，低開關頻率會導致更多紋波。

問題 #2：無法啟動

首先
，問自己這個問題：“啟用”引腳是否正確驅動（或上拉）？電源良好輸出也一樣。

啟動失敗可能是因為您看到過大的負載電容（如FPGA）就像短路一樣並觸發了電流限製。一些芯片具有消隱和軟啟動功能來解決這個問題。

將電流限製點設置得盡可能高以避免誤報，並與FPGA工程師協商以優化係統級別的電容。

最後，確保V in沒有下垂

，並且UV鎖定沒有因輸入壓降而激活。

問題 #3：效率低下

自舉電容器需要足夠大，以便為高側FET柵極提供電荷——否則，該 FET 可能無法完全導通，然後會燒毀電源。與升壓引腳串聯的電阻可用於調整開啟以控製振鈴。

測量電源電路效率（尤其是90%以上）並(bing)非(fei)易(yi)事(shi)，因(yin)為(wei)它(ta)需(xu)要(yao)電(dian)流(liu)測(ce)量(liang)並(bing)且(qie)是(shi)兩(liang)個(ge)功(gong)率(lv)量(liang)的(de)比(bi)率(lv)。希(xi)望(wang)您(nin)已(yi)經(jing)通(tong)過(guo)電(dian)子(zi)表(biao)格(ge)工(gong)具(ju)描(miao)述(shu)了(le)每(mei)個(ge)組(zu)件(jian)對(dui)損(sun)耗(hao)的(de)貢(gong)獻(xian)
，該(gai)工(gong)具(ju)通(tong)常(chang)會(hui)告(gao)訴(su)您(nin)MOSFET和電感器電阻（“DCR”或直流電阻）是浪費熱量的主要來源。

顯示降壓開關穩壓器的效率與頻率的關係圖。繪圖取自 Linear Tech/Analog Devices 的LT8610 數據表。

問題 #4：關閉時輸出端存在電壓

如果您的電路確實關閉但您看到輸出端有電壓，則它通常來自另一個電源電路。檢查到其他活動軌道的非明顯路徑。

問題#5：不穩定

C out ESR 可(ke)能(neng)是(shi)不(bu)穩(wen)定(ding)的(de)原(yuan)因(yin)，因(yin)為(wei)它(ta)在(zai)環(huan)路(lu)響(xiang)應(ying)中(zhong)引(yin)入(ru)了(le)零(ling)，這(zhe)使(shi)得(de)增(zeng)益(yi)曲(qu)線(xian)停(ting)止(zhi)下(xia)降(jiang)並(bing)開(kai)始(shi)橫(heng)向(xiang)移(yi)動(dong)
，侵(qin)蝕(shi)或(huo)消(xiao)除(chu)增(zeng)益(yi)裕(yu)度(du)。如(ru)果(guo)零(ling)頻(pin)率(lv)足(zu)夠(gou)低(di)
，則(ze)在(zai)相(xiang)位(wei)達(da)到(dao) 180° 之前增益不會超過零。

較便宜的轉換器芯片可能會進行內部補償以節省外部零件，但請確保您的C輸出滿足它們穩定的最小和最大C輸出ESR 範圍。

對不穩定性的其他解釋可能包括不良電壓檢測或求和節點布局或噪聲。

請務必使用設計軟件生成波德圖並檢查相位和增益裕度，包括過溫情況。

問題#6：監管不當

對於遠程V out感測，電源路徑歐姆壓降可能會導致調節不良，這可能是由於電源軌（單電源轉換器輸出線）分配給電路板上的太多負載。這就是為什麼有時會避免使用多軌轉換器 IC（“PMIC”）以支持負載旁邊的多個轉換器。

如果您的電壓檢測引腳有噪聲，請保持該引腳的布局整潔，並確保與檢測信號相關的任何電阻器都放置在控製器附近。

另一種解釋是你的參考電壓可能在過濾不足時不穩定。

問題 #7：瞬態響應緩慢

這裏的罪魁禍首是可能有太多的大容量輸出電容或太大的電感器。

另ling一yi個ge問wen題ti可ke能neng是shi環huan路lu補bu償chang不bu良liang。如ru果guo沒mei有you合he適shi的de設she備bei
，環huan路lu特te性xing很hen難nan完wan全quan表biao征zheng。但dan是shi，即ji使shi您nin沒mei有you網wang絡luo分fen析xi儀yi
，也ye可ke以yi使shi用yong階jie躍yue負fu載zai並bing觀guan察cha瞬shun態tai振zhen鈴ling——它會告訴您很多便宜的事情。

此ci外wai，在zai開kai發fa過guo程cheng中zhong，如ru果guo設she計ji負fu載zai發fa生sheng變bian化hua，補bu償chang通tong常chang也ye必bi須xu發fa生sheng變bian化hua。例li如ru
，您nin是shi否fou在zai其qi設she計ji負fu載zai的de一yi半ban時shi使shi用yong工gong廠chang評ping估gu模mo塊kuai？你ni看kan到dao了le問wen題ti。

問題 #8：低溫問題

請記住，低溫下電解電容的 ESR 會升高，電容也會下降。

問題 #9：PMBus 問題

在共享數據通信總線上，確保在您不注意時另一個節點不會間歇性地抖動。

此外
，請確保您使用的上拉電阻足夠強：47kΩ 上拉電阻（如 FPGA）不如 10kΩ 好。

以上不難看出：進jin行xing故gu障zhang排pai除chu時shi，重zhong要yao的de是shi要yao考kao慮lv哪na些xie變bian量liang在zai起qi作zuo用yong，並bing減jian少shao可ke能neng的de故gu障zhang原yuan因yin的de數shu量liang。考kao慮lv到dao這zhe些xie概gai念nian後hou再zai去qu開kai始shi排pai查zha，能neng有you更geng加jia清qing晰xi的de認ren知zhi減jian少shao試shi錯cuo的de可ke能neng，同tong時shi節jie省sheng更geng多duo的de時shi間jian。

以下是一些可以幫助您的指南：

1.您需要可靠地使係統無法對其進行故障排除。一個自行消失的問題會自行卷土重來。

2.一次隻改變一件事並注意效果。

3.如果電路停止工作
，問“發生了什麼變化？” 是否有與失敗同時發生的事件？

4.查看故障是否隨轉換板、芯片或負載移動。

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