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[参考译文] TPS543B20:斜坡电阻器选择

Guru**** 2392095 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS543B20

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/989397/tps543b20-ramp-resistor-selection

器件型号:TPS543B20

您好!

一些同事最近 使用五种不同的斜坡电阻器选择在基于 TPS543B20的降压转换器上测量了环路增益、结果发现在最坏情况下、相位裕度最好为34.8k。 但是,我们想了解为什么这个特定的斜坡电阻器是最佳选择,它在组件的控制方案中的作用是什么,因此这不仅仅是一个优化的试错方法。  

应用参数如下:

  • VIN = 12V (10.4V - 14V 范围)
  • Vout = 2.5V
  • Iout =最大18A
  • COUT = 230uF
  • L = 400nH

结果如下:

相位裕度(°裕度)

电阻器

23.7k

34.8k

51.1k

78.7k

14V、18A

43.99

46.7.

47.7.

45.7

34.3.

12V、18A

45.507.

51.1.

53.15.

48.9.

45.

10.4V、18A

47.182.

53.9.

55.1.

58.9.

54.3.

14V、8.6A

41.8887

49.8.

51.9.

52.9.

50.4.

12V、8.6A

43.323

53.4.

56.4.

58.7.

55.9.

10.1V、18A

46.192

56.1.

59.6.

64.5

65.2.

带宽

电阻器

23.7k

34.8k

51.1k

78.7k

14V、18A

122.9

179.2.

190.1

249.6

306.8

12V、18A

120.4.

179.9

191.8

249.6

247.7

10.4V、18A

111.

161.3

172.7

15.8.

230.6

14V、8.6A

152.2

142.7

149.3

184.2

209.9

12V、8.6A

147.8.执行情况报告

144.6

154.3

189.3

249.7.

10.1V、18A

134.8

133.2

139.4.

171.

206.2.

如有任何澄清,请予以说明。

谢谢、

Nick

  • 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。

    你(们)好

      减小斜坡电阻器会降低内部斜坡电容器。 因此斜坡斜率增加。 随着斜坡斜率的增加、Vout/FB 电压的微小变化只会使占空比发生少量变化。 这意味着增益很小。 如果增益较小、则交叉将会严重、这意味着相位将很高。

    希望这对您有所帮助。

    此致、

    Gerold

  • 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。

    Gerold、您好!

    感谢您的解释。 这无疑表明、该斜坡斜率是电流模式控制型降压转换器中的注入人工斜坡、可防止占空比大于0.5时的不稳定、以及斜坡斜率幅度如何影响电流模式控制型降压转换器的环路增益。

    转到 TPS543B20、数据表的第8.4.6节介绍了如何生成人工斜坡。 在本节中、建议在我们的应用中将低 ESR 输出电容器的"斜坡信号设置为不超过输出纹波信号的4倍"。

    1) 1)我想知道在给出 RC 电路的情况下、该斜坡信号的斜率的计算电路和随附的公式是什么。 它是由内部线性稳压器充电的简单 RC 串联电路吗? 这似乎很重要、因为选择相对于该器件中仿真电感器电流纹波的斜坡斜率很重要。

    2) 2)将斜坡斜率与输出纹波相关的建议来自哪里? 输出电压纹波与电感纹波相关、近似为

    但是、控制器无法知道电源轨上的输出电容量、因此该建议似乎取决于具体实施。

    如果对这两点作出任何澄清,将不胜感激。

    Nick

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    0) 0) TPS543x20系列器 件不会感应流经开关周期的电感器电流、它们会在关断期间从低侧开关收集平均电感器电流信息、但内部生成的斜坡是用于内部控制的唯一逐周期斜坡。  它必须表示逐周期电感器纹波电流以及保持50%占空比以上稳定运行所需的斜率补偿。  由于内部斜坡是用于逐周期 PWM 控制的唯一纹波、因此交叉时转换器的有效电流感应增益与 L/RC 成正比、其中 L 是电感值、R-C 是内部斜坡发生器的时间常数。

    1) 1)内部斜坡是一个简单的 R-C 斜坡、由内部 BP 稳压器驱动、并由驱动功率 FET 的相同 PWM 信号进行脉宽调制。

    2) 2)数据表中建议的 RC 斜坡幅度不应超过输出端容性纹波的4倍、这是为了限制使用的斜坡幅度、 以及通过 FB 引脚进入 TPS543x20的组合纹波(来自输出电压的电容纹波)和斜坡发生器注入的仿真电阻纹波的总相位角。  当电容纹波和电阻纹波的振幅相等时、TPS543x20将具有大约45度的相位裕度。  随着仿真电阻纹波相对于感应到的电容纹波变得更大、带宽会随着相位裕度的增加而减小。  将电阻纹波限制在电容纹波的4倍以上可防止设计人员使用过大的斜坡、从而实现较低的带宽。

    我将对内部斜坡发生器的详细值进行仔细检查、并将很快包含在这里。

  • 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。

     

    我在前面的设计中查看了内部斜坡发生器的详细信息。

    斜坡发生器的电压源为 BP

    电阻器为300千欧

    电路中有一个20:1增益级、使有效斜坡1/20成为 RC 计算的值。

    从 FB 到电感器电流的正向跨导为20倍(Vin/VBP) x (RC/ L)  

    环路将以电阻分压器(Vout 至 FB)时间正向跨导时间输出阻抗(Zout)等于零的频率交叉。