TPS548A29 使用 D-CAP3 模式控制来实现快速负载瞬态，同时保持易用特性。D-CAP3 控制架构包括一个内部纹波生成网络，支持使用极低 ESR 输出电容器，例如多层陶瓷电容器 (MLCC) 和低 ESR 聚合物电容器。使用 D-CAP3 控制架构时无需外部电流检测网络或电压补偿器。内部纹波生成网络的作用是仿真电感器电流信息的纹波分量，然后将其与电压反馈信号相结合以调节环路运行状态。斜坡的幅度由内部斜坡电路的 V_IN、V_OUT、工作频率和 R-C 时间常数决定。在不同的开关频率设置（请参阅表 7-1）下，R-C 时间常数会改变，以便保持相对恒定的斜坡幅度。此外，该器件利用内部电路来消除由注入的斜坡引起的直流偏移，并显著降低由输出纹波电压引起的直流偏移，尤其是在轻载条件下。

对于任何不支持外部补偿设计的控制拓扑，它可以支持最小输出滤波器范围和/或最大输出滤波器范围。与 TPS548A29 搭配使用的输出滤波器是低通 L-C 电路。此 L-C 滤波器具有Equation3 中所示的双极点。

Equation3.

在低频率下，整体环路增益是由输出设定点电阻分压器网络和 TPS548A29 的内部增益设定的。低频 L-C 双极点具有 180 度同相压降。在输出滤波器频率下，增益以每十倍频程 –40dB 的速率滚降，且相位快速下降。内部纹波生成网络引入了高频零点，可将增益滚降从每十倍频 –40dB 降低到 –20dB，并在零点频率以上每十倍频程将相位增加 90 度。

确定应用要求后，在设计中采用的输出电感值应使电感器峰峰值纹波电流大约介于最大输出电流的 15% 与 40% 之间。

为输出滤波器选择的电感器和电容器必须确保Equation3 的双极点不高于工作频率的 1/30。选择非常小的输出电容会产生相对高频的 L-C 双极点，从而使整个环路增益保持高电平，直至达到 L-C 双倍频率。由于内部纹波生成网络的零点频率也相对较高，因此输出电容非常小的环路可能具有过高的交叉频率，但这是不希望发生的情况。在表 7-2 中可以根据所选开关频率找到内部零点频率。

通常，在需要合理（或更小）输出电容的情况下，可以使用输出纹波要求和负载瞬态要求来确定稳定运行所需的输出电容。

为满足最大输出电容建议，在选择电感值和电容值时，需确保 L-C 双极点频率不小于工作频率的 1/100。以此为起点，使用以下这项标准验证电路板上的小信号响应：

• 环路交叉频率下的相位裕度大于 50 度

只要相位裕度大于 50 度，实际最大输出电容便可增大。但是，应进行小信号测量（波特图）以确认设计。

如果使用 MLCC，请考虑降额特性来确定设计的最终输出电容。例如，当使用规格为 10µF、X5R 和 6.3V 的 MLCC 时，直流偏置和交流偏置的降额分别为 80% 和 50%。有效降额是这两个因素（在本例中为 40% 和 4µF）的乘积。如需了解要在系统/应用中使用的电容器的具体特性，请咨询电容器制造商。

对于 2V 或以上的高输出电压，在基于固定导通时间拓扑的工作模式中，由于高输出电压（导通时间 (t_ON) 长）设置的相位延迟/损耗，可能需要进一步提升相位来确保足够的相位裕度。与 R_{FB_HS} 并联的前馈电容器对于提升环路交叉频率下的相位裕度非常有效。请参阅采用前馈电容器优化内部补偿直流/直流转换器的瞬态响应 应用报告以了解详细信息。

除了提升相位外，前馈电容器通过交流耦合将更多的 V_OUT 节点信息馈入 FB 节点。负载瞬态事件期间的这种前馈使控制环路能够更快地响应 V_OUT 偏差。但是，稳态运行期间的这种前馈也会将更多的 V_OUT 纹波和噪声馈入 FB。FB 上的高纹波和噪声通常会导致更多抖动，甚至双脉冲行为。在确定最终的前馈电容值时，应考虑对相位裕度、负载瞬态性能和纹波以及 FB 噪声的影响。建议使用频率分析设备来测量交叉频率和相位裕度。