DCDC芯片输出电压出现非单调现象详解

在一次产品开发中,一颗DCDC出现了输出电压非单调的Bug,具体现象:上电瞬间VCC_1V05出现输出非单调的情况,如图1所示。

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图1

现象描述与试验

在如图2所示的电源电路设计中,输入电压是3.3V, 输出是1.05V,VCC_1V05给板上的其它IC供电。在板级电源电压测试中,发现输出的VCC_1.05V出现如图1所示的非单调波形,如果将VCC_3V3用DC Source单独供电,对电源芯片进行动态测试,发现输出正常,并没有出现如图1所示的非单调情形,这样可以判断,电源IC是没有问题的,而且也和VCC_1V05后端的芯片没关系,问题应该出在VCC_3V3上面。用示波器两个通道同时看VCC_3V3和VCC_1V05的波形,VCC_3V3输出电压正常,并没有非单调的情况。

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图2

根本原因和解决方法:

电源芯片正常工作时,是有一个最小的输入电压范围的,上电的时候,如果输入电压比较缓慢,就需要比较长的时间才能到达电源芯片正常工作的电压阀值,在输入电压低于这个阀值之前,电源芯片是不能正常工作的,也就无法实现对输出的控制,但是,在这段时间内,电源芯片内部的某些电路已经启动了,造成了输出端有电压产生,当输入电压达到阀值电压后,电源芯片开始正常工作,完成对输出端的控制,使原新已经爬升到一定电平的输出端电压产生跌落,然后再在电源芯片的控制下完成上电的过程。输入端电压过缓是出现此类现象的根本原因,在没有达到电源芯片正常工作的阀值电压之前,芯片处于非稳定状态,解决方法就是调节输入电压的控制电路,使之爬升速度快一些。

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