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[参考译文] TPS548D22:5VIN 的 FSEL 斜坡选择设置

Guru**** 2386610 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS548D22
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/1469394/tps548d22-fsel-ramp-select-setting-for-5vin

器件型号:TPS548D22

工具与软件:

您好、先生、  

我有设计规格  

Vin =5V、 Vout=1.1V、 Iout=30A、FSEL PR231设置90k9

开关频率在高负载时不稳定,它看起来像亚汉莫尼克奥斯克利特?

我将电阻 PR231调节到75k,60k9和47k5,开关频率稳定,但具有不同的喷射器水平。  

您能否提供用于计算此情况的公式。 谢谢。   

(从到下、75k、60k9、47k5)

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    您好!

    本周将发布回复。

    谢谢!

    Calan

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    TPS548D22内的内部 RC 斜坡发生器与电感器配合使用、可生成 RSP 至 IL 的正向跨导:

    gm = 8 x RC/L  

    表7 - https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps548d22.pdf#page=25中给出了各种 FSEL 选择的 RC 值 

    FSEL = 90.9kΩ 选择 Fsw = 875kHz 和 R x 3 (34.4μs)斜升。  对于150nH 电感器、这会产生1835S 的 RSP 至 IL 跨导

    为了确保稳定性、需要有足够的输出电容、以便在875kHz 开关频率下(Vrs/Vout) x gm x Zout (f)< 1。

    您的 Vout = Vrsp (无反馈分压器)、这意味着 Zout (200kHz)< 545μΩ μ V

    当两个聚合物电容器的 ESR = 9mΩ(组合4.5mΩ)时、陶瓷电容器在200kHz 时需要620μΩ Ω 的阻抗、这将需要大约1个300μF。   这就是仅使用5个47μF 陶瓷电容器就会导致开关频率不稳定的原因。

    更改为75kΩ 会将时间常数从34.4μs 减小到20μs、从而将正向跨导降低到1067S、只需要1.18mΩ 的陶瓷电容器 Zout (f)、约为670μF 的电容。   这是稳定的、但裕度低于我们通常建议的值。

    改用60.9kΩ 会将时间常数减小到10.4μs、从而将正向跨导降低到555S、只需要陶瓷电容器的3mΩ 或大约265μF、并且明显显示出稳定的开关频率。

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    尊敬的 Peter:  

    感谢您的讲解、

    我想直观,该 Rset 90.9k->60.9k , RC 发生器的 R 降低,所以时间常数降低, 斜坡补偿注入更快的信号到 RSP  

    但我仍然混淆 abuot 60k9 和47k5, 哪一个更好的稳定和瞬态性能?  

    您能否对其进行分析。 谢谢。

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    瞬态性能:

    小信号瞬态性能将跟踪1/gm。  对于相同的瞬态负载变化、较高的 gm 将产生较低的输出电压偏转(下冲/过冲)。

    具有最高斜坡时间常数(最低斜坡幅度)的 R x 3斜坡将产生最高 gm 和最佳的小信号瞬态性能

    接下来是 R x 2斜坡、然后是 R x 1和 R / 2、随着斜坡幅度升高而 GM 降低。

    由于 GM 公式与斜坡时间常数呈线性关系、因此负载阶跃上的预期输出电压变化与时间常数成反比。

    将时间常数从20μs 更改为10.4μs 将使预期输出电压偏转(下冲或过冲)增加20/10.4 = 1.92%或92%

    您 ΔVout ≅ ΔIout 使用我提供的 GM 公式来估算由 Δ V/ gm 突变导致的输出电压变化  

    这不涉及非线性大信号响应、非线性大信号响应可能导致突然负载下降期间产生更大的过冲、这导致控制环路无法创建负占空比、从而产生取决于 Vout、 ΔIout、L 和 Cout 的过冲响应下限。

    稳定性:

    对于 GM x Zout (f)= 1频率大于30kHz (这特定于 TPS548D22实现)且开关频率小于1/4 (通常适用于 D-CAP3恒定导通时间控制)的所有环路、环路稳定性通常是相当的

    注意: 这假设在靠近电感器的电容器处检测到 Vout。  电源路径中的额外电感(尤其是当与 Vout 遥感和遥感点的遥感功能结合使用以实现输入旁路(无论 TPS548D22由哪个器件供电)时、可将最大稳定频率降低至低于 Fsw/4。

    抖动性能

    脉冲频率抖动将随着斜坡幅度和压摆率的增加而减小、因此时间常数较低的环路将产生较少的脉冲频率抖动。