ZHCSSS3 数据表 | 德州仪器 TI.com.cn

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

PRODMIX

8.2.2.11 频率补偿元件选型

可以使用以下公式，确定反激式转换器的极点和零点。请注意，反激式转换器还有一个右半平面零点。

方程式 72.

f_{Z_E S R} = \frac{1 + D_{M A X}}{2 π \times C_{O U T} \times R_{E S R}}

方程式 73.

f_{Z_E S R} = \frac{1 + 0.35}{2 π \times 470 μ F \times 4 m Ω} = 114.3 k H z

方程式 74.

f_{P} = \frac{1}{2 π \times C_{O U T} \times \frac{V_{O U T}}{I_{O U T}}}

方程式 75.

f_{P} = \frac{1}{2 π \times 470 µ F \times \frac{5 V}{4 A}} = 270.9 H z

方程式 76.

f_{R H P Z} = \frac{\frac{V_{O U T}}{I_{O U T}} \times {(1 - D_{M A X})}^{2}}{2 π \times \frac{L_{P R I}}{{N_{P S}}^{2}} \times D_{M A X}}

方程式 77.

f_{R H P Z} = \frac{\frac{5 V}{4 A} \times {(1 - 0.35)}^{2}}{2 π \times \frac{30 µ H}{2^{2}} \times 0.35} = 32.0 k H z

为了正确放置误差放大器的极点和零点，可以使用 2A 型补偿网络来实现稳定性。请注意，此补偿技术适用于在连续导通模式下运行的反激式转换器。交叉频率通常位于 RHP 零点频率的四分之一到整个十倍频范围内。此设计的目标交叉频率为 4kHz。误差放大器网络增益被设置为达到目标交叉频率，该值取决于 R_COMP。如方程式 78 所示，R_COMP 的方程式由方程式 21、方程式 23 和方程式 24 推算出。方程式 25 展示了 K_FB 的计算方法。

方程式 78.

R_{C O M P} = \frac{2 π \times f_{C} \times C_{O U T} \times A_{C S} \times R_{C S}}{(1 - D_{M A X}) \times N_{P S} \times K_{F B} \times g_{m}}

方程式 79.

R_{C O M P} = \frac{2 π \times 4 k H z \times 470 μ F \times 1 \times 0.1 Ω}{(1 - 0.35) \times 2 \times 0.12 \times 1750 \frac{μ A}{V}} = 4326.88 Ω

误差放大器零点被设置为交叉频率的十分之一，这样就可以选择 C_COMP 的值。

方程式 80.

C_{C O M P} = \frac{1}{2 π \times (0.1 \times f_{C}) \times R_{C O M P}}

方程式 81.

C_{C O M P} = \frac{1}{2 π \times (0.1 \times 4 k H z) \times 4.32 k Ω} = 91.96 n F

最后，高频极点被设置为 ESR 零点和 RHP 零点中的较低者。在这个特例中，RHP 零点较低。

方程式 82.

C_{H F} = \frac{1}{2 π \times f_{R H P Z} \times R_{C O M P}}

方程式 83.

C_{H F} = \frac{1}{2 π \times 32 k H z \times 4.32 k Ω} = 1.15 n F

使用标准组件值时，所选 R_COMP、C_COMP 和 C_HF 的初始值分别为 4.32 kΩ、100nF 和 1nF。请务必注意，这些计算值相当于提供了一个起点。在模拟和测试过程中，通常会对频率补偿进行调优，以在设计的最终补偿值上趋稳。