ZHCAD63 September 2023 AMC1300 , AMC1300B-Q1 , AMC1301 , AMC1301-Q1 , AMC1302 , AMC1302-Q1 , AMC1311 , AMC1350 , AMC1351
VS1 是 LDO 的输出,VG1 用于仿真 PWM 信号,而 IS1 仿真隔离式放大器的负载消耗。由于 VS1 为 6V 且二极管两端的压降为 300mV,因此自举电路的最大输出为 5.4V。VG1 以 50% 的占空比提供 20kHz、50Vpp 的 PWM 信号。C1 在四个不同的电容器值之间逐个切换。
电容器值 (µF) | 稳态纹波 (mV) | 平均稳态值 (V) |
---|---|---|
3.3 | 53.6 | 5.215 |
4.7 | 37.7 | 5.200 |
6.8 | 25.8 | 5.215 |
10 | 17.7 | 5.215 |
图 2-4 展示了使用同一 PWM 信号时的四种不同电容器值。表 2-1 展示了采用不同电容器时的稳态输出电压。请注意,理论上,电容器无法达到 5.4V 的最大稳态值。但是,随着纹波减小,启动时间明显增加。当电容器值为 4.7μF 时,该信号可以在启动时间和纹波之间取得良好的平衡。
自举电路的启动时间和稳态纹波还取决于输入 PWM 信号的频率和占空比。我们可以通过将 C1 设置为单个值并更改 VG1 生成的 PWM 信号,在仿真中观察到这一点。
PWM 频率 (kHz) | 稳态纹波 (mV) | 平均稳态值 (V) |
---|---|---|
10 | 75.1 | 5.190 |
20 | 37.7 | 5.200 |
50 | 14.7 | 5.200 |
C1 为 4.7μF,PWM 信号幅度为 50VPP 且占空比为 50%。频率对输出纹波的影响要大得多,而不会对启动时间和平均稳态产生太大的影响,如表 2-2 所示。
PWM 占空比 | 稳态纹波 (mV) | 平均稳态值 (V) |
---|---|---|
20% | 14.7 | 5.245 |
50% | 37.7 | 5.200 |
80% | 59.9 | 5.070 |
C1 为 4.7μF,PWM 信号幅度为 50VPP 且频率为 20kHz。启动时间和平均输出受到的影响要大得多,如图 2-6 和表 2-3 所示。
纹波太大会影响隔离式放大器的性能,因为电源弹跳可能会导致输出共模误差。但是,在放大器达到放大器高侧电源的最小建议值之前,无法验证隔离式放大器是否可以精确测量 DUT。对于在系统参数范围内设计有效的自举电路,了解预期的 PWM 输出信号至关重要。但是,选择 4.7μF 电容器的前提是:PWM 信号的占空比为 50%,频率为 20kHz(请参阅节 2.1),以便根据 PWM 信号特性调节最小电容(请参阅方程式 4)。