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ZHCUA19A January 2004 – March 2022 TPS5124

4.5 补偿设计

以下补偿回路设计以通道 1 为例，但通道 2 的设计遵循相同的规则。

TPS5124 使用电压模式控制方法。由 R1、R2、R4、C14、C12 和 C23 组成的 III 型补偿网络用于确保稳定性。由于陶瓷电容器的 ESR 较低，功率级的 L-C 频率约为 5.4kHz，ESR 零点在 790KHz。选择 30kHz 的总交叉频率（f_0db）以实现合理的瞬态响应和稳定性。来自补偿器的两个零点（f_Z1 和 f_Z2）都设置为 2.68kHz。两个极点（f_P1 和 f_P2）设置为 150kHz 和 2MHz。极点和零点的频率由以下方程式定义。

Equation11.

f_{Z 1} = \frac{1}{2 π \times R 4 \times C 14}

Equation12.

f_{Z 2} = \frac{1}{2 π \times R 1 \times C 12}

其中

假设 R1 >> R2。

Equation13.

f_{P 1} = \frac{1}{2 π \times R 4 \times C 23}

Equation14.

f_{P 2} = \frac{1}{2 π \times R 2 \times C 12}

其中

假设 C14 >> C23。

补偿器的传递函数计算公式如下：

Equation15.

A (s) = \frac{(1 + s \times C 14 \times R 2) \times [1 + s \times C 12 \times (R 1 + R 2)]}{s \times R 1 \times C 14 \times [(1 + \frac{C 23}{C 14}) + s \times R 4 \times C 23] \times (1 + s \times R 2 \times C 12)}

图 4-3 增益和相位与振荡器频率的关系（通道 1）

图 4-4 增益和相位与振荡器频率的关系（通道 2）

图 4-3 显示了闭环增益和相位。对于通道 1，总交叉频率约为 30kHz，相位裕度为 58°。对于通道 2，交叉频率约为 23kHz，相位裕度为 55°。