ZHCA058C January   2008  – September 2026 TPS61000 , TPS61002 , TPS61005 , TPS61006 , TPS61007 , TPS61010 , TPS61012 , TPS61013 , TPS61014 , TPS61015 , TPS61020 , TPS61024 , TPS61025 , TPS61026 , TPS61027 , TPS61028 , TPS61029 , TPS61030 , TPS61031 , TPS61032 , TPS61040 , TPS61040-Q1 , TPS61041 , TPS61041-Q1 , TPS61042 , TPS61043 , TPS61045 , TPS61050 , TPS61052 , TPS61054 , TPS61055 , TPS61060 , TPS61061 , TPS61062 , TPS61070 , TPS61071 , TPS61072 , TPS61073 , TPS61090 , TPS61091 , TPS61092 , TPS61100 , TPS61107 , TPS61120 , TPS61121 , TPS61122 , TPS61130 , TPS61131 , TPS61140 , TPS61141 , TPS61150 , TPS61151 , TPS61160 , TPS61161 , TPS61165 , TPS61170 , TPS61180 , TPS61181 , TPS61182 , TPS61200 , TPS61201 , TPS61202 , TPS62000 , TPS62002 , TPS62003 , TPS62004 , TPS62005 , TPS62006 , TPS62007 , TPS62008 , TPS62020 , TPS62021 , TPS62026 , TPS62040 , TPS62042 , TPS62043 , TPS62044 , TPS62046 , TPS62050 , TPS62051 , TPS62054 , TPS62056 , TPS62060 , TPS62065 , TPS62067 , TPS62100 , TPS62101 , TPS62102 , TPS62103 , TPS62110 , TPS62110-EP , TPS62111 , TPS62112 , TPS62112-EP , TPS62113 , TPS62200 , TPS62201 , TPS62202 , TPS62203 , TPS62204 , TPS62205 , TPS62207 , TPS62208 , TPS62220 , TPS62221 , TPS62222 , TPS62223 , TPS62224 , TPS62227 , TPS62228 , TPS62240 , TPS62242 , TPS62243 , TPS62260 , TPS62261 , TPS62262 , TPS62270 , TPS62290 , TPS62293 , TPS62300 , TPS62301 , TPS62302 , TPS62303 , TPS62304 , TPS62305 , TPS62320 , TPS62321 , TPS62350 , TPS62352 , TPS62353 , TPS62354 , TPS62355 , TPS62356 , TPS62400 , TPS62401 , TPS62402 , TPS62403 , TPS62410 , TPS62420 , TPS62421 , TPS62510 , TPS62560 , TPS62700 , TPS65090

 

  1.   1
  2.   采用前馈电容器优化内部补偿 DC-DC 转换器的瞬态响应
  3. 1简介
  4. 2带和不带前馈电容器的反馈网络
    1. 2.1 前馈电容器值优化过程
    2. 2.2 确定交叉频率
    3. 2.3 使用频率分析确定交叉频率
    4. 2.4 计算前馈电容器以实现最佳环路响应
    5. 2.5 改进
    6. 2.6 以减小相位裕度为代价针对更快的环路进行优化
    7. 2.7 针对更大的相位裕度进行优化以减少振铃
  5. 3结语
  6. 4参考资料
  7. 5修订历史记录

确定交叉频率

本示例中使用 TPS61081 来确定交叉频率。该示例可应用于推荐在反馈网络中使用外部前馈电容器的其他内部补偿 DC-DC 转换器。

按照数据表指南选择所有合适的外部元件后移除前馈电容器,并使用瞬态分析或网络分析器测量转换器交叉频率。请注意,要确定交叉频率 f_nocff,前馈电容器必须保持开路,如图 2-5 所示。

TPS61000 不带前馈电容器的内部补偿转换器图 2-5 不带前馈电容器的内部补偿转换器

图 2-6 显示了用于瞬态分析的尖端和接地筒测量方法设置。瞬态负载连接到电源电路的输出,而电流探头测量瞬态负载电流,尖端和接地筒电压探头测量输出端瞬态负载条件下的电压偏差。

TPS61000 尖端和接地筒测量技术图 2-6 尖端和接地筒测量技术

图 2-6 中的尖端和接地筒测量技术用于尽可能地减少耦合磁场,并在瞬态负载转换期间获得更准确的电压波形。TP14 连接到测量的信号,而 TP15 接地。TP14 和 TP15 未在图 2-5 中显示。如果电源不包含适当的测试点,则可以使用总线导线策略性地放置测试点。建议将总线导线测试点固定在最靠近负载的转换器输出电容器上。图 2-7 展示了使用尖端和接地筒技术测量的 TPS61081 瞬态响应。这些图是使用 TPS61081EVM-147 在 Vin = 5V、Vout = 12V 且负载瞬态为 0mA 到 160mA 的条件下绘制的。

TPS61000 在不使用前馈电容器的情况下响应负载瞬态的电压瞬态图 2-7 在不使用前馈电容器的情况下响应负载瞬态的电压瞬态

观察到输出电压相对于直流电压设定点的偏差约为 0.9V。图 2-7 中的电压波形展示了完全集成式 DC/DC 转换器的评估和性能优化(2006 年便携式电源设计研讨会主题 7)中所述的转换器交叉频率。响应负载瞬态时的电压偏差波形的频率与转换器的交叉频率有关。使用示波器的光标来近似计算交叉频率。本示例中的瞬态纹波频率约为 15kHz。请注意,电压偏差在瞬态发生后 30μs 开始校正。随着转换器交叉频率的提高,可以确认转换器响应得到改善,因为电压偏差在更短时间内开始校正,从而带来更小的电压偏差。

TPS61000 阶跃响应与环路相位裕度图 2-8 阶跃响应与环路相位裕度

根据 2006 年便携式电源设计研讨会主题论文完全集成式 DC/DC 转换器的评估和性能优化 中的图 2-8,可以充分近似计算环路的相位裕度。比较这两张图,TPS61081 测量的瞬态响应最接近蓝色迹线的振荡次数,只是振荡略多一点。这意味着测得的环路相位裕度略小于 30°。