電流模式dc-dcconverter設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2024-08-20 01:14本頁(yè)面
【正文】 的電感電流噪訊重疊 Sub Harmonic發(fā)振與Slope補(bǔ)償對(duì)策?slope補(bǔ)償電流模式控制的DCDC轉(zhuǎn)換器的on duty超過(guò)50%時(shí)，電感電流會(huì)以基本波的 頻率發(fā)振，這種現(xiàn)象稱(chēng)為半調(diào)波(Sub Harmonic)發(fā)振。(三).使用Current Transformer方式如圖8(c)所示，從Current Transformer的輸出可以獲得與電感電流呈比例性的電壓。希望利用最大效率作regulation時(shí)， 如果采用不需要檢測(cè)電阻而且低on duty亦可動(dòng)作的電流模式，則是最smart的決定。此外它可 以忽視噪訊所以無(wú)熄滅時(shí)間之外，而且還可以縮短最小on duty。利用1MHz的switching頻率， duty，%，這就是 的switching期間變成所謂的ON，不過(guò)圖9的(A)點(diǎn)產(chǎn)生的噪訊，隨著Vin與負(fù)載電流的增加，switching元件必需ON的時(shí)間，可能會(huì)發(fā)生比275ns更長(zhǎng)的持續(xù)維持時(shí)間，發(fā)生這種情況時(shí)電電控制回路就無(wú)法獲得正確的檢測(cè)資料，最后導(dǎo)致Converter無(wú)法使輸出電壓穩(wěn)定化等后果，換句話說(shuō)利用熄滅時(shí)間決定PWM控制信號(hào)的on duty，同時(shí)要求縮短on duty時(shí)，就無(wú)法使輸出電壓穩(wěn)定化，直到過(guò)電壓檢測(cè)電路開(kāi)始動(dòng)作之前，輸出電壓會(huì)持續(xù)上升。低熄滅時(shí)間低電流電壓regulation的場(chǎng)合，熄滅時(shí)間大約是數(shù)十ns；高電流高電壓regulation的場(chǎng)合則為數(shù)百ns。圖9所示switching元件一旦ON的話，switching cycle開(kāi)始時(shí)，點(diǎn)(A)會(huì)出現(xiàn)噪訊spike，它的寬度大約是100ns，而且輸入電壓越高或是負(fù)載越多時(shí)，到穩(wěn)定所需的時(shí)間越長(zhǎng)。當(dāng)Power MOSFET從ON變成OFF，或是從OFF變成ON時(shí)，該噪訊會(huì)影響print pattern的電感成份與容量成份，由于噪訊會(huì)出現(xiàn)在檢測(cè)電阻兩端，并使PWM控制信號(hào)產(chǎn)生類(lèi)似「L」的虛假trigger信號(hào)，結(jié)果造成無(wú)法正確調(diào)整(regulation)。如圖8所示電感電流檢測(cè)方法共有三種，因此接著探討電感電流的檢測(cè)方法。此外電流歸返回路已經(jīng)具備可以檢測(cè)電感電流的電路，所以不需另外設(shè)置電流限制電路。(四).不需另外設(shè)置電流限制電路電流模式控制的DCDC Converter本身就具備電流限制功能，因此不需另外設(shè)置電流限制電路。此外電流模式控制的歸返電壓會(huì)流入直接負(fù)載控制電流，因此不論是電流連續(xù)動(dòng)作模式或是電流非連續(xù)動(dòng)作模式，都是以1 pole system方式動(dòng)作。(三).動(dòng)作特性不仰賴(lài)電流連續(xù)與電流非連續(xù)動(dòng)作模式誤差增幅器的補(bǔ)償特性，設(shè)計(jì)時(shí)必需考慮電力增幅段的頻率反應(yīng)，因?yàn)殡娏鬟B續(xù)模式的電感電流為連續(xù)性不會(huì)變成0；而電流非連續(xù)模式switching期間，部份電流惠變成0，進(jìn)而造成電力增幅段的頻率特性受到影響，換句話說(shuō)最適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償值會(huì)隨著采用的動(dòng)作模式不同出現(xiàn)極大的差異。如圖7所示IC內(nèi)部只需在transformer conductance amplifier的輸出端，設(shè)置電容器與電阻串聯(lián)電路就可進(jìn)行補(bǔ)償。在switching頻率fsw一半以上的頻率，PWM變調(diào)器與電力增幅段具有40dB/dec的衰減特性?！D6 電流/電壓模式控制的loop gain board線圖 電流模式控制的場(chǎng)合，可利用電流歸返與slope補(bǔ)償獲得ωp/2∏ pole特性，如此一來(lái)高頻時(shí)gain會(huì)以 20dB/dec衰減并以f0變成0dB。如圖2所示電流模式step down Converter的場(chǎng)合，由于電力增幅段被當(dāng)作是流入由輸出電容與負(fù)載電阻所構(gòu)成的并聯(lián)電路的電流源，因此電力增幅段的低頻具備pole特性；而電壓模式控制的電感電流未被控制，所以電力增幅段會(huì)因 filter則具備double pole?！D5 電流模式控制的動(dòng)作方塊圖 電流模式控制的優(yōu)點(diǎn)與理由(一).具備良好的線形調(diào)整(line regulation)特性以圖5電流模式控制為例，由于電流歸返回路效應(yīng)造成的控制信號(hào)Vc，與輸出電壓Vout之間的傳達(dá)gain，都不會(huì)受到輸入電壓Vin的影響，所以線形調(diào)整非常優(yōu)秀；相較之下電壓模式控制的場(chǎng)合，控制信號(hào)Vc與輸出電壓Vout之間的傳達(dá)，是用輸入電壓 的關(guān)數(shù)表示，由于gain與輸入電壓Vin呈比例，因此線形
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