ZHCSHG1C October 2017 – February 2018 UCC28056
PRODUCTION DATA.
8.2.2.5.2 补偿器设计
模型的积分器响应提供 –20dB/十倍频的增益下降，产生 90° 相位滞后。一个简单的集成补偿网络在电压环路中引入第二个 90° 相位滞后，因此产生一个不可接受的相位裕度。为了确保充足的相位裕度，应使用 2 型补偿网络在增益交叉频率下提供需要的相位提升。Equation 84 表示误差放大器和 2 型补偿网络的小信号增益。
也可以用如下公式表示：
where
重新排列Equation 86、Equation 87 和 Equation 88 后得到：
为了在增益过零出频率最大化的抬升相位，进行补偿器设计，在波特图的增益交叉频率 (fB) 的上方和下方的相等距离处各放一个极点和一个零点。频率轴为对数曲线，因此得到以下极点频率 (fP) 和零点频率 (fZ)：
相位裕度等于2型补偿器提供的相位提升，因为模型和补偿器的基本积分器特性相结合，提供 180° 相位滞后。为了在 fB 时得到需要的相位裕度 (ΦPM)，将Equation 92 和Equation 93 代入Equation 85，并根据相位提升度数解算 K，可得到极点频率和零点频率之差。
下一步是选择需要的相位裕度。典型的相补角范围是 45° 至 75°。在本示例设计中，选择 65° 作为目标相补角。
接下来要确定环路增益交叉频率 (fB)。环路越快，COMP 引脚电压上的二倍工频纹波越多，导致线电流失真增加。
考虑到二倍工频 COMP 电压纹波，首先将三阶谐波失真目标设定为 1%。为了达到此目标，在稳态全功率运行期间的二倍工频 COMP 引脚纹波必须小于直流值的 2%。继续进行设计，选择环路增益交叉频率 (fB)，确保二倍工频 COMP 引脚纹波振幅不超过直流电平的 2%。
使用Equation 97 计算输出电容器中的二倍工频电压纹波振幅。
输出电压纹波振幅必须通过反馈网络进行衰减，以满足 COMP 引脚电压纹波振幅目标 2%。
Equation 99 对Equation 98 进行了简化。
where
- 2 x fLine>> fP
- 2 x fLine>> fZ
Equation 100 描述增益交叉频率的单位。
Equation 100 也可以表示为Equation 101。
使用Equation 92 和Equation 93 计算极点和零点频率。然后使用Equation 89、Equation 90 和Equation 91 确定补偿组件值。
Figure 31. 增益与频率间的关系
Figure 32. 相位与频率间的关系