[参考译文] TPS53353：输出电容器的 ESR 如何影响稳定性？

李杰登 

TPS53353转换器使用 TI 的 D-CAP 模式自适应恒定导通时间控制。

D-CAP 模式控制的工作方式是生成一个由 VIN、VOUT 和所需开关频率设置的导通时间、从而为输出电压充电、然后等待输出电压放电回到基准点、然后再生成另一个固定导通时间。  为了保持稳定的开关频率、该架构依赖于输出电压纹波与开关节点和电感器电流"同相"。

输出电压有2个输出电压纹波分量：

电阻输出纹波是流经输出电容器 ESR 的电感纹波电流、与电感电流之间具有零相位滞后。

电容输出纹波是流经输出电容电容的电感纹波电流、与电感电流相差90度。

保持 ESR 零点1/(2 x Pi x ESR x Cout)小于或等于 fsw / 4，可确保输出纹波的相位角足够低，以保持稳定的开关频率。  ESR 零点频率越高、开关和输出电压之间的相位滞后越高、 该转换器可以在两种不同的频率之间交替运行、这两种频率平均为目标开关频率、例如、一个编程为500kHz 的转换器、其脉冲重复频率为1.5us 和2.5us、而不是每2us 产生一个脉冲。

如果您希望使用 TPS53353或其他 D-CAP 模式控制器、其输出电压纹波更小或频率更高的 ESR 零点、 这里是 TI 应用手册的链接、该手册介绍了如何在电感器上使用外部 RCC 注入网络来仿真更高的 ESR、并在 ESR 为零频率非常高的电容器上保持稳定性  

https://www.ti.com/lit/pdf/slva453 

李杰登 

是的、严格的数学稳定性边界为 ESR x COUT > Ton (max)/2

ESR 零点频率< FSW/4是一个通用公式、用于去除最大占空比以简化设计过程、同时 为 ESR 和电容器容差提供设计裕度。