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[FAQ] [参考译文] [常见问题解答] TPS63020：相位裕度改进方法

admin
Guru**** 2318830 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS63020
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/793743/faq-tps63020-phase-margin-improvement-method

器件型号：TPS63020

您好！

TPS63020的相位裕度只能约为30度、这让我感到困扰。

请告诉我如何提高相补角。
此外、请告诉我需要多少相补角。

此致、

哈塞加瓦

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    TI__Guru**** 2318830 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。
    您好、Hasegawa、

    通常、对于除实现电感器、电容器和电阻分压器之外具有一切功能的转换器、30度通常足够好、即使某些客户更喜欢45度。

    通常情况下、在输出端添加额外电容时、相位裕度应增大。 前馈电容器也可能增加相位裕度、但这也取决于其他使用的元件。

    通常、当器件在降压、降压/升压和升压模式以及脉冲频率模式下运行时、测量相位裕度可能会产生误导性。 您需要确保组件在整个测量过程中保持相同的模式、这在很难实现的降压/升压区域尤其如此。 一般而言、一些负载瞬态测量可以很好地指示相补角。 此外、这在大多数情况下比波特图的小信号结果更接近应用。

    您在测试中使用了哪些组件？
  • 0
    TI__Guru**** 2318830 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。

    您好、Brigitte–San、

    感谢你的答复。

    我了解到、即使相补角为30度、也没有问题。

    这是一个问题。
    1)前馈电容应连接到哪里？
    2)相补角的最小值是多少？
     例如、在20度下是可以的吗？

    ------------------------
    我的测试的组件包括：

    原理图配置与数据表(修订版 G)中的图7应用电路相同。

    R1 = 100k Ω
    R2 = 10kohm + 150ohm
    C1 = 10uF x 2
    C2 = 10uF x 3
    C3 = 0.1uF
    L1 = 1.5uH

    VIN = 5.4V
    VOUT = 5.43V
    负载1.6A

    相位裕度是通过 FRA5097测量的、在 R1和 Vout 之间增加了75欧姆。

    此致、
    哈塞加瓦

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    TI__Guru**** 2318830 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。
    您好、Hasegawa、

    请 μF 数据表中的以下建议：建议的标称输出电容器是22 μ F 的三倍。

    您使用的是3倍10uF、低于建议值、这很可能会导致低相位裕度。

    此外、使用的 MLCC 甚至可能不会接近数据表中写入的值。 请查看电容器的所谓直流偏置。 在直流电平下使用 MLCC 时电容松动。 例如、如果您在5.4V 的输出电压下使用额定电压为6.3V 的电容器、它们可能会降低到其电容的20%甚至更低。

    有关相位裕度测量的一些更详细的信息：

    由于以下原因、需要相位裕度：
    1：干扰后控制环路恢复默认调节值的时间(45度时、负载瞬态响应显示一次下冲过冲(反之亦然)、根据调节理论、达到默认值的速度最快)。
    2.即使组件随时间的推移而发生变化，也要保持系统稳定。

    第二点是更未知的一点、因此需要深入了解系统、以了解系统寿命内的相位裕度是否合适。
    由于转换器上不同组件的数量(所有开关组件都已集成)较低、经验表明、在这类系统中、30度的精度通常足以满足整个使用寿命的要求。

    为了区分系统的稳定性是否足够好、请查看系统中最坏情况下的负载瞬态响应。 如果这是可以的、并且仍然对系统要求有一定的裕度、那么它应该是一个比相位裕度更强的决策点。 通常、与大信号干扰相比、小信号干扰在系统中造成的问题更少。
    尤其是当您在5.4V 输入电压和5.43V 输出电压下测量相位裕度时、TPS63020会从降压模式永久转换为升压模式并返回、因为您位于转换器更改模式的区域。 因此、在小信号测量期间、您会有较大的信号变化、因此测量结果不是非常精确。

    因此、我认为对于您的系统而言、进行最坏情况下的负载瞬态测量非常重要。 最坏的情况可能出现在以下几点上：
    模式转换边界(降压至降压/升压和降压/升压至升压)
    最高和最低 VIN (通常最低 VIN 更糟)
    具有最快压摆率的最高负载瞬态
    最低温度(因为转换器在低温下的反应通常更快)