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[参考译文] LMZ13610:提高稳定性

Guru**** 2663685 points
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1072691/lmz13610-increasing-stability

部件号:LMZ13610

我正在使用 PSPICE 平均模型来了解我的设计的稳定性。我正在为4A 负载运行28V 输入,5V 输出,1.25欧姆电阻器。 为了与数据表图形保持一致,我使用的是 x2 330uF (钽),x1 47uF 陶瓷和 x1 0.01uF 陶瓷。 在此基础上,我在3 kHz 交叉频率下获得~46度的相位边界。 我正在努力寻找增加相距的方法。 只要我仍能满足负载瞬态和容差要求,降低电容将有所帮助。 我还发现,增加330uF 剂的 ESR 也会有帮助。

是否有其他方法或建议来增加相距? 根据数据表,零件的最小电容通常较低吗?

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    您好 David:什么是负载步骤输出电压容差规格? 即使是4A 负载步长,您的输出电容似乎也是相当大的。 输出电容可能会根据给定的内部补偿,将您的交叉频段推至低频率。

    也许如果您的应用需要该输出电容量,您可以使用 ESR 零(您发现成功)或馈电正向电容器引入一些额外的相位升压。

    稍后,请在下面找到用于 CFF 计算的 AppNote。

    e2e.ti.com/.../cff_2D00_calculation.pdf

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    当我开始查看线路,负载,IFB,VFB 等的直流容差时,问题就会出现。由于 VFB 的容差为20mV,这将成为一个主要因素,推动直流容差的 RSS 值高得多。 现在,电容比上面提到的要高一点,我看到~50mV 下冲/过冲,~12MV 裂纹。 因为我上面提到的,我承受的瞬态电压不能超过~70mV。 这一切都有数据表建议的10nF CFF 容量。

    瞬态响应看起来不错,但当我将 CFF 插入平均模型电路时,它的交叉频率看起来要低得多。

    这是没有 CFF 的情况下的一个波长,没有调整330uF 的 ESR。

    这是 CFF 为10nF 的预兆。

    这是没有 CFF 的情况下的征兆,但 ESR 被调整为更高。

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    作为后续行动,我确实研究了在平均模型电路中更改 CFF 上限值的影响。 如果活性盖 ESR 未增加,则10个 pF 的小 CFF 值不会产生很大影响。 一旦您开始进入 nF (4.7 nF),它会将交叉频率推向左侧(参见下图)。

    当在模型中没有 CFF 的情况下增加现有 ESR 以获得合理相位差(交叉频率仍然相当低)时。 当您在中添加10pF 的 CFF 时,您开始看到峰值,但整个增益利润率会在相位上移时向下移动。 看起来它的表现与应用程序备注所指定的情况相反?

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    大卫,你好,一位团队成员很快就会回到你身边。

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    大卫,你好。

    让我进一步了解这一点,并与你再次进行探讨。

    此致,

    吉米

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    大卫,你好。

    也许我的第一个问题是你在寻找多少 PM?

    从大多数应用的角度看,稳定的设计是 PM >40-45度,而叉式开关频率大约是开关频率的十分之一。

    这里的两种情况都已满足标准,除非您正在寻找其他东西。

    您的值也遵循 LMZ13610EVM (https://www.ti.com/lit/ug/snva478c/snva478c.pdf)的典型 BOM,并且不会对稳定性产生任何问题。  

    如果有任何问题,您可以减少输出电容器,以使交叉频从3kHz 进一步移出,从而利用相位上调,并仍能满足开关频率的1/10。

    此致,

    吉米

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    我当时在寻找大约60个的利润率。 我的问题是基于我的模拟结果,即波德图解结果是否与如何将 CFF 添加到电路中一致? 第一张图显示了没有 CFF 的情况,第二张图显示 CFF =10nF 的情况。 根据所提供的应用说明,CFF 似乎应该有助于增加交叉频率,但在这种情况下,它看起来会降低到<1kHz。 低频是否是一个问题? 我认为它只会影响控制环路稳定给定负载瞬态所需的时间?

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    大卫,你好。

    我的理解还包括,由于 您正在控制环路中引入额外的零,CFF 将为相位升压而使交叉更高级别。  

    目前,我建议在使用 CFF 之前先调整输出电容和 ESR,该模型可能存在一些不一致之处。

    您能否向我发送您正在模拟的修改后的 PSPICE 平均模型,以了解这种情况的发生原因?

    此致,

    吉米

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    e2e.ti.com/.../LMZ13610_5F00_PSPICE_5F00_AVG.zip

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    让我来看看这一点,并在进行一些模拟后再向大家介绍一下。

    我刚刚从计时银行回来,感谢您的耐心。

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    大卫,你好。

    下面是 CFF 模拟之前/之后,我对基础 PSPICE 模型进行了修改,修改了28Vin|5Vout |4A|600uF。

    之前:

    之后

    结果显示,添加 CFF 后,交叉频段向右移动,频率越高。

    请尝试使用我的 PSPICE 模型作为起点,并根据您所需的应用进行调整。

    e2e.ti.com/.../LMZ13610_5F00_PSPICE_5F00_AVG_5F00_TI.zip

    此致,

    吉米

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    我知道问题是什么,就是 CFF 与 VOUT 的连接,而 LINJ 和 CINJ 之间的节点。 对于较小的电容器(例如:10pF),当 CFF 连接到 VOUT 或 LINJ/CINJ 时,您看不到变化。 当您使用10nF 时,它会为您提供不同的结果。 用自己的方式连接它与 CFF 的工作方式是一致的。 感谢您提供的信息。