Buck空载正常，一带负载就掉压：别急着换芯片，先查这4个地方

Buck空载正常，一带负载就掉压：别急着换芯片，先查这4个地方

Buck上电以后，万用表一测，5V输出很稳。

接个几十毫安的小负载也没事。

但负载一加到1A、2A，输出开始往下掉；再加一点，甚至直接重启或进入打嗝。

这类问题非常常见，而且最容易让人误判成“芯片功率不够”。

实际上，带载掉压要先判断：是输入掉了、限流了、电感出问题了，还是功率回路本身没有做好。

第一步，先同时看VIN和VOUT

不要只盯输出。负载一上来，如果输入电源本身先从12V掉到9V，那Buck只是被动跟着出问题。

实验室电源的限流值太小、输入线太细、连接器压降大，都可能造成这种现象。

最简单的方法，是示波器同时看芯片输入脚附近的VIN和输出VOUT，而不是只看台式电源面板上的电压。

如果负载加上去时VIN明显塌陷，先处理输入路径，别急着改补偿网络。

图1：判断Buck能否正常带载时，需要把实际峰值电感电流和器件、电感允许范围一起考虑。

第二步，看是不是已经碰到限流

Buck芯片通常都有峰值限流或谷值限流。

当负载继续增加，控制器虽然很想把占空比拉高，但电感电流已经碰到内部限制，输出能量就上不去了。

这时常见现象是：VOUT下降，FB低于正常值，但芯片并没有继续无限加大电流。

查数据手册时，不要只看“最大输出3A”这种标题参数，还要看具体VIN、VOUT、开关频率、限流阈值以及热条件。

第三步，查电感有没有饱和

电感饱和以后，最直接的变化就是电感量下降。

而在Buck里，电感量一降，电流上升斜率就会变陡，峰值电流会更快冲高，最后触发限流，甚至把MOSFET和电感一起拖热。

所以判断饱和最有价值的不是“摸起来热不热”，而是看电感电流波形。

图2：正常电感电流通常接近规则三角波；进入饱和后，电流斜率会发生明显变化。

如果负载越大，电流波形后半段越明显向上弯，或者斜率突然变陡，就要高度怀疑电感已经掉出正常工作区。

图3：实测中出现明显变形的电感电流，是判断磁芯接近或进入饱和区的重要依据。

第四步，别忽略Layout

Buck是一个高di/dt开关电路。输入电容离芯片太远、SW回路过大、GND路径细长，都可能让芯片脚附近出现很大的尖峰和地弹。

有时候万用表看到的平均电压没什么问题，但控制芯片实际看到的VIN、GND、FB已经被开关噪声污染。

特别是输入电容，应该尽量靠近VIN和功率GND，缩小高频开关电流环路。大电流路径要短、宽、直接。

调试时，建议一次把4条波形看齐

VIN、VOUT、SW/Gate，再加电感电流。

如果VIN先掉，是输入问题；如果电流碰到平台或周期性被限制，查限流；如果电流斜率异常变陡，查电感；如果SW和GND尖峰很大，再回到Layout和探测方法。

图4：温升异常可以作为辅助判断，但最好和电流波形、限流状态一起看，不能只凭温度下结论。

Buck带载掉压时，不要一上来就换更大芯片。

先确认能量到底卡在输入、限流、电感，还是功率回路这四个环节中的哪一个。

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审核编辑 黄宇​