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ZHCSPB0B April 2023 – September 2025 LM5171-Q1

PRODUCTION DATA

图 8-1 中显示了具有高压电压调节和低压电压调节的典型双向应用。将外部电压环路误差放大器（ERRHV 和 ERRLV）误差电压连接到 ISETx 以作为内部电流环路的基准。

外部电压环路交叉频率 f_CV 需要比内部电流环路交叉频率 f_CI 低一个十倍频程。此外，升压外部电压环路交叉频率也需要低于右半平面零点 (RHPZ) 的 1/5。

图 8-6 外部电压环路控制

建议使用图 8-6 所示的 II 型补偿器来稳定降压和升压模式运行时的电压环路。

我们以降压模式补偿为例进行分析。降压模式补偿器的传递函数如下所示：

方程式 64.

G_{c v} (s) = \frac{{\hat{v}}_{I S E T}}{{\hat{v}}_{L V}} \approx \frac{A_{V M} \times ω_{Z E A}}{s} \times \frac{1 + \frac{s}{ω_{Z E A}}}{1 + \frac{s}{ω_{H F}}} \times K_{I S E T}

其中

方程式 65.

A_{V M} \approx \frac{R_{L C O M P}}{R_{L F B T}}

方程式 66.

ω_{Z E A} = \frac{1}{R_{L C O M P} \times C_{L C O M P}}

方程式 67.

ω_{H F} \approx \frac{1}{R_{L C O M P} \times C_{L H F}}

方程式 68.

K_{I S E T} = \frac{R_{I S E T B}}{R_{I S E T T} + R_{I S E T B}}

降压模式外部电压环路的总开环增益 T_{v_BK}(s) 是 G_{vs_BK}(s) 和 G_cv(s) 的乘积：

方程式 69.

T_{v_B K} (s) = G_{v s_B K} (s) \times G_{c v} (s)

或者：

方程式 70.

T_{v_B K} (s) = K_{d c_B K} \times \frac{1 + \frac{s}{ω_{Z_v l}}}{1 + \frac{s}{ω_{Z_i l}}} \times \frac{A_{V M} \times ω_{Z E A}}{s} \times \frac{1 + \frac{s}{ω_{Z E A}}}{1 + \frac{s}{ω_{H F}}} \times K_{I S E T}

要定制在 f_CV 处交叉的总外部电压环路增益，请根据以下指南选择补偿网络的元件，然后对网络进行微调以实现最佳的环路性能。

方程式 71.

|T_{v_B K} (2 i \times π \times f_{C V})| = 1

因此，根据上述公式得出补偿元件为：

方程式 72.

\{\begin{matrix} R_{L C O M P} = \frac{R_{L F B T}}{K_{d c_B K} \times |\frac{1 + \frac{2 i \times π \times f_{C V}}{ω_{Z_v l}}}{1 + \frac{2 i \times π \times f_{C V}}{ω_{Z_i l}}}| \times K_{I S E T}} \\ C_{L C O M P} = \frac{1}{|2 i \times π \times \frac{f_{C V}}{5} \times R_{C O M P}|} \\ C_{L H F} = \frac{1}{|2 i \times π \times 10 \times f_{C V} \times R_{C O M P}|} \end{matrix}

升压电压环路的补偿器采用类似设计。请注意，升压电压环路交叉频率也需要低于 RHPZ 的 1/5。