在集成度越來越高的電子產品上,往往同一塊電路板上會設計多路、多種電源以供不同的需求使用。組合使用不同電源的話,電源之間難免會出現相互影響的情況。本文選擇一種情況進行分析并提供參考解決方案。
曾經有客戶在電源模塊應用過程中出現過這樣的應用場景,如下圖1所示。客戶使用兩路電源給后端電路進行供電,要求在不斷電的情況下切換輸入電源,此過程中發現后端電路會出現損壞。對各個節點波形進行分析后發現,在給DC-DC模塊進行上電的時候,模塊輸出端會產生一個13.12V的尖峰電壓,當尖峰電壓超過了后端電路的承受電壓13V,就會導致后端電路損壞。
雙電源并用問題分析
對客戶板子使用雙電源切換的情況進行了了解,客戶在使用過程中是先通過TYPEC接口進行供電,然后再給DC-DC模塊進行上電建立穩定的12V電源后,切換為由DC-DC模塊進行供電。對客戶電路進行分析后發現,在通過適配器進行供電時,適配器的12V電壓會同時連接到DC-DC模塊的輸出端上。出現此情況原因可能是因為適配器的12V電壓加到DC-DC模塊輸出端上,破壞了DC-DC模塊的反饋環路信號,導致DC-DC模塊輸出電壓出現尖峰,從而損壞了后端電路。通過對比驗證在有無適配器供電時的DC-DC模塊起機波形。
雙電源并用問題解決方案
這個問題可以從源頭或傳播途徑上去解決:從源頭解決需要隔絕適配器電壓對DC-DC模塊的影響;從傳播途徑解決則需要將DC-DC模塊產生的尖峰電壓消除掉。
在DC-DC模塊輸出端增加一個二極管,以隔絕適配器電壓的影響,
在后端負載電路前增加一個穩壓二極管,將超出承受范圍的電壓尖峰消除掉。