[参考译文] LM2675：输出电容器

你好，Asaf

输出电容值及其 ESR 的更多信息：

1 μ F、电容值 通常受瞬态性能规格的限制：

1)当负载快速大幅增加时、 输出电容必须足够大、以便在四个时钟周期内提供电流差、从而将输出电压保持在指定范围内。 当负载突然大幅降低时、输出电容器吸收存储在电感器中的能量。 从而导致输出电压过冲。   

下面的公式显示了指定输出下冲/过冲所需的最小输出电容。

2\ 输出纹波本质上由两个部分组成。

一种是电感器电流纹波经过输出电容器的等效串联电阻(ESR)导致的、

 另一种是由电感器电流纹波对输出电容器进行充放电造成的：

电压纹波中的两个分量不是同相的、因此实际峰间纹波小于两个峰值之和。

3\ 输出电容器 ESR 也会对环路产生影响、环路会感应 RHPZ (右半平面零点)

希望这对您有所帮助、谢谢。

大家好、GUI He、

感谢您的详细回答。 它确实有所帮助。

我确实对 ESR 对环路的影响有疑问。

 470uF/μ  F 电11mΩ 的 ESR 是否 足以在 发生1A 电流 瞬变时实现稳定运行？

此致、

阿萨夫

此外、电感器看起来有点大。 选择150uH 电感器是否有任何原因？ IO=1A、Vin 怎么样？

您好！

输入电压为19V 至28V。

选择电感器值是为了使电感器具有较小的电流纹波、从而在较小的电流消耗下保持连续电流模式。

此外、正如您所说的、环路特性受电感器、电容器和电容器 ESR 的影响-您能否 提供计算结果？

设计已存在。 由于电容器分配、我们需要将输出电容器更改为  ESR 为11mΩ Ω 的聚合物电容器。

这就是我需要了解电容器 ESR 与环路特性之间相关性的原因。

此致、

阿萨夫  

你好，Asaf

对于电压模式控制的降压、控制到输出的传递函数低于。 Cout 的 ESR 会引入零点。 它位于左半平面上、频率相对较高。

设计补偿环路时、补偿组件引入的零点和极点必须与对输出传递函数的零点和极点匹配。 这就是必须仔细考虑 ESR 值的原因。

大家好、GUI He、

感谢您的回复。

我尝试计算传递函数、但我无法理解的事情很少。

1) 1)什么是 Vramp？ 数据表中提到 Vramp 一次、为0.6V - 3.2V。 使用哪种值？

2) 2)在计算 Q0时、什么是 R？  它是 Vout/Iout 吗？

3) 3)在计算传递函数时、 输出电流变化的考虑因素是什么？

4) 4)计算传递函数后、为了确定稳定性、我是否应该计算相位裕度？

此致、

阿萨夫

你(们)好

•  Vramp 是锯齿波，是 PWM 比较器的输入。 在电压模式控制方法中、Vramp 和 VC 的电平决定了占空比。 由于数据表提到 Vramp 为0.6-3.2V、因此方程式 GVC 中使用的数字应为(3.2- 0.6) V=2.2V。
•  对于 Q0、R 是 R_LOAD。(=Vo/IO)
• 反映在 R 变化中的 IO 变化。
•  是的，应同时考虑相位裕度和幅度裕度。

但是、补偿组件集成在芯片内部、无法进行整流。 因此，更好的方法是按照建议使用电容器和电感器值。

此致。

大家好、GUI He、

感谢您的回答。

在我运行计算后、考虑 Vin、Vout、Iout、L、 如前所述、COUT、Cout ESR (32V、5V、1A、150uHy、470uF、 11mΩ) 对于这些参数、相位在所有频率下似乎都小于180度、因此系统是稳定的。

*正如您提到 的、R 变化中反映的 IO 变化、但 Q0仅决定1/(1 + 2n*s/W0 + s^2/W0^2)(其中2n=1/Q0)的极跳的峰值。

我希望我不会混淆变量。  

我问、由于您提到补偿组件集成 在芯片内部、无法进行整流、 由于给出了该设计、因此我无法更改组件(输出电容器除外)、我只想 确保这些公式是我确定电源稳定性所需的、并且我计算出的值是正确的。

此致、

阿萨夫

您好 Asaf：

我使用您提到的参数进行了仿真、仿真结果显示、对于470uF 11m Ω 电容器、环路看起来不稳定、导致输出纹波较大。 我们建议您可以根据数据表的建议选择较大的 ESR、这可以降低环路不稳定的风险。

150uH、470uF 11m Ω ESR 电容器、1A 负载

下面是150uF 和110m

Daniel、您好！

我也尝试在 Orcad pspice 中运行仿真(下载 TIpice 时遇到问题-我与我们的 IT 部门联系)、但我没有成功。

我尝试使用 TI 网站上的瞬态模型来运行仿真1mSec、并得到了收敛错误处理。  

您是否知道 如何解决它？

顺便说一下、我不理解您发送的图形。  

在第一个示波器上、对于470uF/1Mohm、变化是在输出电流、而纹波是在电感电流上？

问题是、由于电容器分配、我无法获得 ESR 更高的铝电容器。  

由于这是一个非常古老的设计，我更喜欢尽可能少做一些更改。

感谢您的帮助、

阿萨夫

你(们)好

在第一个示例中、电容器 I SET 为470uF 11m Ω。 变化是 电感器电流。  

我可以再次使用 PSpice 进行仿真、并向您提供反馈。  

谢谢

Daniel、您好！

我还尝试使用 PSpice for TI 、  并获得了相同 的收敛错误按摩。

如果您能就这个问题向我提供反馈、将会有所帮助。

此致、

阿萨夫

Asaf、您好！  

根据 Daniel 的仿真、该器件看起来需要 ESR 来实现稳定性。  

如果您找不到具有足够 ESR 的替代电容器、则可以引入串联电阻器、但这需要占用空间。  

您能否共享您运行的 PSpice 原理图？ 我们也许能够研究趋同问题。

此致、  
Denislav

感谢您更新 Asaf。 我还建议与制造商检查 ESR 和电容上的最小/最大角、以便您可以运行最坏情况仿真。  

尊敬的 Denislav：

谢谢、我会这么做！

此致、

阿萨夫