回沟
电源回沟指电源电压在开启或关闭过程中,因系统响应异常导致的电压非单调上升或下降现象(电压突然下降或波形凹陷),可能伴随电压回退、数据丢失或设备状态异常。
原因
1.输入电容与适配器保护机制
输入滤波电容(如220μF铝电解电容)在充电时引发瞬间大电流,触发适配器的过流/短路保护,导致输出关闭及电压回落。
电容ESR(等效串联电阻)在大电流下产生压降,加剧电压跌落幅度(例如ESR=0.087Ω时,26A电流造成2.26V压降)。
2.上电时序与电压倒灌
多电源系统中,后级电源提前导通可能导致前级电源电压被反向拉低(例如1.2V电源上电后倒灌至未开启的1.8V电源)。
芯片内部MOS管在下电时对地放电,进一步引发电压回沟。
3.负载突变与寄生参数
负载突然接入或电流需求激增时,电源路径中的寄生电感产生反向电动势,导致电压波动。
多级电源转换(如BUCK电路)的启动时序冲突,加剧回沟现象。
解决
1.优化输入滤波设计
降低输入电容的ESR值,或采用并联小容量陶瓷电容减小高频阻抗。
在适配器输出端串联电感或增加缓启动电路,抑制瞬时电流冲击。
2.时序控制与隔离设计
严格规划多电源的上电顺序(如通过PMIC芯片控制),避免电压倒灌。
使用二极管或MOS管隔离不同电源轨,防止反向电流路径形成。
3.负载管理与电路调整
增加后级负载电容容量,缓冲负载突变引起的电流需求。
调整DC-DC转换器的软启动时间,匹配前后级电路响应速度。
其它
与信号完整性回沟的差异,电源回沟源于电源系统本身(如时序、负载),而信号线回沟主要由反射、串扰等信号完整性因素导致。
与纹波/噪声的区别,纹波由开关动作周期性产生,而回沟是瞬态事件导致的非周期性电压凹陷。