由于 TPS7H502x 使用跨导误差放大器 (OTA),因此可以应用 2A 型或 2B 型频率补偿。两种补偿方案之间的主要区别在于,2A 型有一个与 RCOMP 和 CCOMP 并联的附加电容器 CHF,用于提供高频噪声衰减。这些元件连接在控制器的 COMP 引脚(OTA 输出)和 AGND 之间。
对于 TPS7H502x 支持的拓扑,可使用以下过程和公式来选择补偿元件。除非另有说明,否则公式中的所有参数均为标准单位(即 H 表示电感,F 表示电容,Hz 表示频率,等等)。
- 选择转换器所需的交叉频率 (fc)。请注意,对于升压转换器和反激式转换器,存在一个右半平面 (RHP) 零点,这会限制转换器的目标交叉频率。对于这些拓扑,交叉频率建议介于 RHP 零点频率的四分之一至十分之一之间。对于正激式转换器,交叉频率建议不超过开关频率的十分之一。
- 计算功率级的跨导 GM。
- 对于正激式转换器:
方程式 20.
- 对于反激式转换器:
方程式 21.
- 对于升压转换器:
方程式 22.
其中:
- NPS 为变压器的初级与次级匝数比
- ACS 是与电流传感级相关的增益。
- RCS 是电流感应电阻器的电阻值(单位为 Ω)
- DMAX 是应用的最大占空比。
- 计算误差放大器网络的增益 AVM,以实现目标交叉频率:
方程式 23.
其中:
- fC 是目标交叉频率
- COUT 是转换器输出电容
- GM 是功率级跨导
- 根据所需的增益 AVM、误差放大器跨导 gmea 和反馈电阻值,计算 RCOMP:
方程式 24.
其中:方程式 25.
- 误差放大器网络的零点建议设置为约等于目标交叉频率的十分之一:
方程式 26.
因此:方程式 27.
- 设置补偿器的高频率极点。对于正激式转换器,可以将其设置为等于转换器的 ESR 零点的频率。对于升压和反激式转换器,可以将其设置为 ESR 零点和 RHP 零点中的较低者。
方程式 28.
因此:方程式 29.
或者:方程式 30.
请注意,此处概述的过程旨在作为元件选型的起点。频率补偿通常是一个反复迭代的过程,通常需要通过对转换器进行硬件测试才能获得理想值。