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ZHCSSS3A March 2025 – September 2025 TPS7H5020-SEP , TPS7H5020-SP

PRODMIX

7.3.18 斜率补偿 (RSC)

在开关功率转换器设计中采用峰值电流模式控制时，当主功率开关的占空比上升到 50% 以上时，转换器会进入不稳定状态。基本上，转换器将处于这样一种状态：峰值电流和平均电流之间的误差随着每个后续开关周期的推移而增加。这种不稳定情况称为次谐波振荡，可通过添加斜率补偿来缓解。对于 TPS7H502x，斜率补偿采用电压斜率的形式，该电压斜率由误差放大器输出除以参数 CCSR（COMP 与 CS_ILIM 之比）后减去。在整个占空比范围内，稳定性的最小斜率补偿等于 0.5 × m，其中 m 是电感器下降电流斜率。建议的斜率补偿为 1 × m，因为超齿此值并不会提高稳定性。

对于正激式转换器和升压转换器，可以将斜率补偿设置为等于输出电感器电流的下降斜率。对于反激式转换器，使用反激式变压器中的电流向下斜率来计算斜率补偿。在隔离式拓扑中，请注意检测到的电流波形也需要考虑变压器的匝数比。

对于正激式转换器：

方程式 16.

S C = \frac{V_{O U T} \times R_{C S} \times A_{C S}}{L_{O U T} \times N_{P S}}

对于反激式转换器：

方程式 17.

S C = \frac{V_{O U T} \times R_{C S} \times A_{C S}}{L_{P R I} \times N_{P S}}

对于升压转换器：

方程式 18.

S C = \frac{{(V}_{O U T} - V_{I N}) \times R_{C S} \times A_{C S}}{L}

其中：

SC 是以 V/μs 为单位的斜率补偿值
L_OUT 是输出电感值，单位为 μH（正激式）
L_PRI 是初级电感值，单位为 μH（反激式）
L 是电感值，单位为 μH（升压）
N_PS 是初级/次级匝数比
R_CS 是电流感应电阻器的电阻值（单位为 Ω）。
A_CS 是与电流传感级相关的增益，包括电流传感放大器和变压器（如果使用）
V_OUT 是转换器输出电压
V_IN 是转换器输入电压

对于 TPS7H502x 控制器，可以使用 RSC 引脚和 AGND 之间的电阻器来设置所需的斜率补偿。方程式 19 展示了用于为 RSC 确定合适电阻值的计算方法。

方程式 19.

R S C = \frac{29.5}{{S C}^{1.07}}

其中：

SC 是所需的斜率补偿（单位为 V/μs）
RSC 以 kΩ 为单位