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[参考译文] TL431-Q1:C1电容器计算和选择

Guru**** 688030 points
Other Parts Discussed in Thread: TL431
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https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1127996/tl431-q1-c1-capacitor-calculation-and-selection

器件型号:TL431-Q1
Thread 中讨论的其他器件:TL431

我使用 TL431构建具有最大 0.5Adc 的平均负载电流和2Apk 的瞬态启动峰值电流。 该稳压器用于 SiC MOSFET 驱动器的电源。

我注意到应用手册中建议使用0.01uF 铝电容器。 通常、在使用 TL431时需要补偿、但如何评估该电容器?

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    你好,Rookie  

    这是米勒补偿。 它确保您使用任何负载电容器处于不稳定区域的右侧。  

    此致

    Trailokya  

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    Hallo、Trailokya:

    感谢您的回复。

    BTW、如何确保该"米勒补偿"的电容足够或不足够?  

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    你好, Rokkie  

    您的设计中 R、R1、R2的值是多少?Vo 或阴极引脚处的负载电容器是多少?  

    此致

    Trailokya  

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    R = 511Ω Ω、R1 = 14kΩ Ω、R2 = 2.55kΩ Ω、负载电容为10uF、与5.1kΩ Ω 虚拟负载并联。 Vin 约为20Vdc、而 Vo 预期为16~18Vdc。

    我是否可以问 TINA 是否有任何计算方法或交流扫描仿真、因为我们不知道该产品的确切小信号模型(TL431)

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    新手  

    TINA 未针对电容器的精确稳定性建模。   

    如果您分析它的小信号模型、则可以看到 VO 通过30欧姆+ 2/GM 欧姆电阻连接到阴极。 这将被视为 ESR、您可以参考负载电容器的稳定性图。  

    (内部增益* 0.01uF)电容器将与该电容器并联。   

    您的电路应该是稳定的。 您还可以参阅应用手册 slva482a 以选择电容器。  

    此致

    Trailokya  

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    您好、Rai:

    我从 TI 网站下载 TL431的 PSpice 模型、并在 OrCAD PSpice 中进行瞬态和交流仿真。 为了进行交流扫描、我在反馈环路(在分压电阻器下方)中添加了小扰动(Ufeed_purtb)。 然后、我会得到增益相位波特图、这有助于我评估设计的稳定性。

    根据交流扫描仿真、如果我们放大米勒补偿电容器、截止频率似乎会向左移动(变小):

    如果我为米勒补偿器电容器选择10nF、则截止频率约为3.7kHz、相位裕度约为151度:

    你有什么意见。 此仿真是否正确且可取?

    感谢您的关注、并希望看到您的回复。

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    我是否可以知道内部增益的含义? 您是指 Vo/Vin 吗? 或增益(dB)之间的差值?

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    你(们)好,Hug  

    您的分析是正确的。 米勒电容器将以极低的频率引入一个极点。 PM 和电流频率在实际频率中有何变化。  

    我指的是内部增益的增益(dB)与频率间的关系。  

    祝您设计顺利。  

    此致

    Trailokya

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    RAL、感谢您的快速回复。 模拟是创造的,但 我不是,我只是对这个话题感兴趣的人。

    但是、我在实际情况下测量相位增益、并找出当我打开米勒电容器时、相位增益结果良好、但 Vo 开始振荡。

    这让我感到困惑、您对此有什么想法吗?

    描述 相位 增益 截止频率
    10nF 的米勒电容 83.97度 -6 db 6.21kHz
    没有米勒电容器 72.96度 -18.58 dB 6.32kHz

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    输出侧的纹波或干扰频率是多少?

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    我忘记了附加的波形。 频率约为27k~28khz、在 C1开路条件下测量

    CH3输出纹波

    Ch4 VKA

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    您好、Hugo.Yang:

    下面是我在 C1 (米勒电容)= 10nF 的情况下进行的交流扫描环路稳定性仿真。 仿真显示、使用10nF 时、截止频率约为4.535kHz、相位裕度约为99.63度、与第一次环路测量略有不同。

    如果移除了 C1 (米勒电容)、我会得到下面的瞬态仿真、这与您的波形测量类似。

     下面的 AC 扫描环路稳定性仿真与您之前提到的完全不同。

    它表明、也没有截止频率和相关的相位裕度。 似乎在100kHz 频率附近有一个极点。

    此 交流扫描环路稳定性仿真是否可以解释您看到的振荡?

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    你(们)好  

    应在参考引脚上提供交流输入。 我将检查 PSPICE 并告知您。  

    此外、芯片行为可能与 PSPICE 模型稍有不同。 因此、我建议也检查真实电路上的脉冲响应。

    此致

    Trailokya  

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    VREF 将受到注入的接地扰动的影响。
    我同意、 检查真实电路上的脉冲响应。

    谢谢。

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    你(们)好  

    我正在研究 Spice 模型。  

    此致

    Trailokya  

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    您好、Rai、

    我是否可以知道如何计算 米勒电容器引入的低频?  它看起来像是 WP = 1/(R1*Cmier)?  

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    你(们)好,Hug

    R1不是已发布的信息、因此我无法在公共论坛上共享该信息。  

    此外、您裸机仿真的电路与数据表中发布的电路不同。 您需要调整负载电容器以使其稳定。

    稳定性检查的几个建议-

    • 确保在获取波特图之前输出是稳定的。 当您对不稳定的直流进行小信号分析时、它将为您提供错误的相位裕度信息。 这就是您看到+ve PM 但输出不稳定的原因。  
    • 如果可以的话、检查系统的稳定性是很好的  
      • 在 电源 节点上提供脉冲(1ms),并检查输出是否稳定。  
      • 然后检查 波特图。
      • 最好在温度范围内进行此分析。  

    此致

    Trailokya