4 通过 D-CAP3™ 和 D-CAP2™ 控制模式实现快速负载瞬态响应

负载在工业 PC 应用中的分布会发生巨大变化，因此考虑交流瞬态性能非常重要。选择采用非线性控制技术（例如恒定导通时间或 D-CAP3）实现快速瞬态响应的直流/直流转换器，可实现快速瞬态响应并具有超小的输出电容。采用 D-CAP3 控制模式的转换器在确定输出电容值时需考虑三个主要因素：瞬态（包括负载阶跃和负载阶跃的压摆率）、输出纹波和稳定性。在负载瞬变很严格的应用中，输出电容主要取决于瞬变要求。基于 D-CAP3 的设计为实现小信号稳定性，要求电容值超低。此要求可防止调制器出现次谐波多脉冲行为。图 4-1 所示为 8A TPS51395 的瞬态性能，其输出电压为 5V，过冲小于 100mV，恢复时间小于 30µs，输出电容为 0.1µF 和 4x22µF。0.8A 至 7.2A 负载阶跃的压摆率为 2.5A/µs。

该 TPS51215A 提供 V_{CCIN_AUX}，采用支持陶瓷输出电容器的自适应导通时间 D-CAP2 控制模式，并可在指定的波形条件下实现快速负载瞬态响应，如图 4-2 所示。过压和欠压测试结果均符合目标设计规格。在与 TPS51215A 负载瞬态波形相同的条件下，结果如表 4-1 所示。TPS51215A 波形条件为 V_IN = 12.6V，压摆率 = 12A/µs，F_SW = 600kΩ，L = 0.22µH，C_OUT = 220µF + 22 × 12µF。