Múltiples convertidores en la misma PCB, ¿la frecuencia de conmutación debería ser la misma?

Tengo una pregunta sobre los convertidores dc-dc buck. Necesito suministrar múltiples voltajes diferentes en mi placa y estoy muy limitado con la energía, es por eso que necesito usar convertidores de alta eficiencia. Si se van a colocar cerca uno del otro, ¿debería ser la misma frecuencia de conmutación? Hasta donde sé, esto sería mejor debido a los problemas de EMI y SI, es más fácil deshacerse de una frecuencia que múltiples de ellos y sus armónicos, productos, etc.

Por otro lado, si no es esencial, aumentar la frecuencia de conmutación disminuirá el tamaño de los inductores.

Cualquier ayuda sería apreciada

Hasta donde sé, esto sería mejor debido a los problemas de EMI y SI, es más fácil deshacerse de una frecuencia que múltiples de ellos y sus armónicos, productos, etc.

Esta es una premisa falsa. Las regulaciones de EMI limitan las emisiones frecuencia por frecuencia. Si tiene dos fuentes en su sistema a la misma frecuencia, sus salidas pueden agregarse, dando mayores emisiones a esa frecuencia. Si están en diferentes frecuencias, son efectivamente independientes para propósitos de emisiones.

Es una regla general en el diseño de EMI que la mejor solución es reducir sus fuentes de emisiones, en lugar de generar señales y luego tratar de bloquearlas. Entonces, para fines de EMI, diría que es mejor usar diferentes frecuencias para sus diferentes reguladores de conmutación.

Si utiliza múltiples convertidores con diferentes frecuencias de conmutación, será muy difícil predecir la fluctuación del voltaje de entrada y, por lo tanto, será difícil diseñar el filtro de entrada. Habrá algunos momentos en que el cambio se produce simultáneamente y algún momento en que los eventos de cambio se extenderán a tiempo.

En su caso, creo, el mejor diseño sería utilizar la misma frecuencia de conmutación para todos los convertidores e intercalarlos. De esta forma, el filtro de entrada para todo el dinero será mucho más pequeño que la suma de los filtros individuales (si no se intercalaran).

El uso de frecuencias independientes probablemente no tiene un aspecto negativo masivo.

Las frecuencias idénticas, si realmente son idénticas, pueden hacer que los transitorios de conmutación de un convertidor entren en otro en una parte crítica del ciclo de conmutación y afecten cuándo y cómo se conmuta. En los niveles probables involucrados en la alimentación cruzada, esperaría que esto generalmente no sea un problema fatal, solo PUEDE degradar la precisión de la salida si el punto de conmutación se ve ligeramente afectado por otras señales.

Dicha entrada espuria generalmente tendría efecto solo cuando afectaran el voltaje de decisión de conmutación cuando estaba muy cerca del umbral de conmutación, ya que en otros puntos del ciclo los voltajes serán lo suficientemente grandes como para que el ruido no los afecte. por ejemplo, si se produce un punto de conmutación cuando la salida dividida se alimenta al pin Vref y = Vref = digamos 0.8V, entonces si Vin es 0.799 V, el ruido en la línea de detección que está acoplada a Vsense y que produce un cambio de + 0.001V puede generar Cambia temprano. Pero si Vsense está a 0.700 voltios, necesitaría un ruido de + 0.1V para activar la conmutación

Ruido de frecuencia más alta en Vout tiene un viaje bastante gratis a Vsense ya que generalmente hay un límite en el divisor de referencia de Vsense a Vout. Esto mejora enormemente el tiempo de respuesta a los transitorios y la eliminación puede conducir a un convertidor que intenta fatalmente perseguir su propia cola. Pregúntame cómo lo sé :-).

Si los convertidores N son frecuencia wrt asincrónica, etc., entonces ocurrirán fallas pseudoaleatoriamente a lo largo del ciclo y es de esperar que tengan poco efecto general.

Si ejecuta sus dólares en diferentes frecuencias, debe tener cuidado con las frecuencias de latido : el latido aparece como contenido armónico en la entrada de CC, y si no está filtrado, la compensación del buck puede no manejarlo y permitir que pase a la salida sin atenuación.

Es importante un buen filtrado de entrada (capacitores de cerámica y / o cerámica de alta frecuencia ubicados adecuadamente cerca de la entrada de cada convertidor), así como buenas prácticas de diseño (mantener los nodos de conmutación lo más ajustados posible, mantener la separación física entre los dólares y no mezclar la potencia / rutas de control entre ellos, etc.).

Mi experiencia: un trabajo en particular que tenía dos conmutadores bloqueados a la misma frecuencia y luego, en una segunda iteración, dejaba por error un componente que los "bloqueaba" no hacía ninguna diferencia en el ruido de la banda base; tampoco afectó la eficiencia energética.

El trabajo era bastante analógico con varios amplificadores de galgas extensométricas, etc.

En lo que respecta a EMC, como dice @The Photon, use dos frecuencias porque es probable que las emisiones sean menores, y esto es respaldado por los fabricantes de varios chips SMPSU que modulan su frecuencia de conmutación para evitar esto.