Timbre del regulador de conmutación

En primer lugar, gran parte de ese timbre probablemente no esté presente. Los componentes de muy alta frecuencia hacen que el osciloscopio muestre un rebote de modo común como señal de modo diferencial.

En segundo lugar, todas las fuentes de alimentación conmutadas tendrán ruido de conmutación en su salida. Algo de esto contendrá altas frecuencias. Los reguladores lineales pueden tener especificaciones de rechazo de entrada impresionantes, pero eso se hace con electrónica activa con un ancho de banda finito. El nuevo rechazo de entrada solo es válido para frecuencias bajas, como unas pocas decenas de kHz. Es por eso que es una práctica estándar preceder a un regulador lineal con una perla de ferrita (inductor de chip) cuando el voltaje de entrada proviene de un conmutador. El inductor del chip y la tapa de entrada del regulador deben estar físicamente cerca, el bucle debe mantenerse pequeño y las corrientes de bucle deben considerarse cuidadosamente en el diseño. No desea que esas corrientes de bucle de alta frecuencia crucen el plano de tierra principal.

Agregado:

No me di cuenta de que el segundo suministro también era un conmutador, pero eso realmente no cambia nada. Las altas frecuencias de los primeros flancos de pulso del conmutador aparentemente pasan por el segundo suministro, ya sea lineal o no. Pruebe el inductor del chip seguido de la tapa directamente a la tierra del segundo suministro, no a la tierra general. Esto, por supuesto, debe ser una tapa de cerámica, tan grande como sea razonable para el voltaje. Un segundo límite más pequeño con una mejor respuesta de alta frecuencia también podría ayudar un poco.

Acerca del rebote en el suelo en modo común. El suelo ya no es un solo nodo agrupado a altas frecuencias y, como resultado, no todos tienen el mismo potencial. A veces, secciones enteras de tierra y energía juntas pueden experimentar un rebote de modo común. Sin embargo, a lo que me refería era a este rebote de modo común en el visor. Las señales de modo común de alta frecuencia pueden aparecer como señales de modo diferencial. Dave, este fue gran parte del problema en su pregunta similar, y es probable que también sea parte de la respuesta aquí. Recuerde cómo las cosas se veían mucho mejor cuando conectó la sonda de alcance directamente a la salida con una tapa cruzada y en ningún otro lugar. Sin embargo, en este caso, un circuito descendente está fallando, por lo que una cantidad suficiente de ruido es lo suficientemente real como para ser un problema.

No puedo decir fácilmente a partir de los diseños qué se enruta realmente a dónde. Una de las cosas importantes con los conmutadores es contener las corrientes de bucle grandes y de alta frecuencia. Asegúrese de que no crucen el plano de tierra principal. Cada conmutador debe tener su propia red de tierra, y esa red debe estar conectada a la tierra principal en un solo lugar. Eso mantiene las corrientes locales locales ya que solo la corriente neta de entrada o salida puede fluir a través del único punto de conexión.

Dado que el diseño de PCB tiene una gran influencia en el rendimiento de un SMPS, sería genial ver el diseño de su PCB y una señal de alcance más amplio (me refiero a un aumento en el eje horizontal).

Puede ser útil ver la imagen del alcance del nodo de conmutación. Creo que este es el nodo que ha etiquetado como "CENTRO". ¿Podrías sondear el nodo de tierra también?

Como resultó ser el problema en esta publicación , puede verificar su parte de "Compensación de bucle".

Como puede ver en esta publicación , el ruido de modo común y el cable de tierra que actúa como una antena es un gran problema en el alcance de las fuentes de alimentación de modo conmutado. Retire el cable de tierra de la sonda del alcance y conecte un cable corto en su lugar. Puedes comprobar esta respuesta a la publicación.

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Su selección de inductores es pequeña en inductancia para 250kHz. Tendrá una corriente de ondulación del inductor de alrededor del 50%. Elija un inductor más grande que 13uH.

Su inductor es una exageración mirando las clasificaciones actuales de la misma. 20A Clasificación Irms a 20 grados centígrados El aumento de temperatura es enorme. No conozco sus voltajes de entrada máximos y mínimos, pero todo lo que necesita es un inductor con al menos 4A Irms y 4.8A Isat. Es posible que desee ir un poco más alto que eso, pero 20A es demasiado.

Te digo esto al suponer que tu inductor es uno de SER2918H-103KL, SER2915H-103KL o SER2915L-103KL.

Puedo sugerirte estos inductores: DO5010H-153ML , DO5022P-153 , MSS1278-153 o algo similar.

¿Están los transitorios en ambos flancos de conmutación o solo en uno? Si uno, cuál.

Se esperan transitorios en los flancos de conmutación.
Gestionarlos es el problema.
Supongo que es muy cuidadoso repasar el diseño y ver qué fluye dónde cuándo será lo que se requiere, PERO también vea a continuación como una posibilidad.

Tenga en cuenta que en las páginas 13 y 20 de la hoja de datos brindan la opción de devolver BGRTN (retorno a tierra de la compuerta FET inferior) a un voltaje negativo pequeño para maximizar el margen de disparo. El hecho de que brinden esta característica interesante sugiere que puede ser necesaria en ocasiones, ya que no es algo que harías a la ligera. Esto NO debería ser necesario en un diseño terminado, pero al usar digamos -2Von BGRTN ahora puede ver si tiene una gran influencia. (Levante la almohadilla IC y aplique una señal de -2V. Agregue una pequeña tapa (~~0.1 uF?) en el pin a la tierra más cercana. Si tiene un efecto importante, sugiere posibles problemas de disparos en los FET de salida que pueden contribuir a transitorios como se ve .

Un filtro LC tiene que ayudar. Ya sea una perla de ferrita sola como dice Olin, o un inductor (perla o L pequeña) más tapa o tapas. SI una tapa, colocar después de la L, si hay 2, uno al otro lado. . Tapa conectada a tierra EN el segundo punto de tierra del regulador. Los excesivamente entusiastas podrían diseñar el filtro L & C para proporcionar una impedancia que parezca buena, PERO esperaría que cualquier LC cuya frecuencia resonante estuviera muy por debajo de las frecuencias en el transitorio (o muy por debajo de la frecuencia smps) sería capaz de hacer un gran diferencia.

Como se señaló, la conexión a tierra del alcance hace una gran diferencia. El difunto Jim Williams de LT dijo algunas cosas buenas sobre esto en algunas notas de la aplicación, pero se ha escrito mucho más. La conexión a tierra de longitud cero desde la sonda cerca de la punta hasta la señal más cercana a tierra sin bucles de captación es "suficientemente buena".
Mucho de esto aquí en el absolutamente soberbio LT AN47 - 1991 y aún vale la pena.

Pocos creerían que esta era la forma CORRECTA de hacerlo :-).
¡Está!