节 9.3.9 中介绍了 TPS7H4012 的控制环路。用于补偿此器件的元件选择如下所示。还可接受其他用于补偿峰值电流模式控制降压稳压器的业界通用方法。

图 10-2 具有简化环路的 II 型补偿

1. 确定所需的交叉频率 f_CO(desired)。一条良好的经验法则是，将交叉频率设置为开关频率的十分之一。这通常会提供良好的瞬态响应并确保调制器极点不会降低相位裕度。对于此设计，选择更保守的交叉频率目标 33kHz。

2. 使用方程式 22 确定补偿误差放大器所需的增益：

   方程式 22. $A_{VM}=\frac{2\pi \times f_{CO\left(desired\right)}\times C_{OUT}}{g_{mps}}$

   其中 g_mps 是所选电流限值的功率级跨导。对于本设计，f_CO(desired) = 33kHz、C_OUT = 693.1μF、g_mps = 11.2S，可获得 12.8V/V 的 A_VM 值。

3. 可以根据方程式 23 确定 R_COMP：

   方程式 23. $R_{COMP}=\frac{A_{VM}}{g_{mEA}}\times \frac{VOUT}{V_{REF}}$

   其中，gm_EA 是误差放大器的跨导（典型值为 1650μS），而 V_REF 是基准电压（典型值为 0.6V）。计算出的值为 42.77kΩ，并选择附近的标准电阻 42.7kΩ。

4. 计算功率级主导极点（根据方程式 24 确定）：

   方程式 24. $f_{P,PS}=\frac{I_{OUT}}{2\pi \times C_{OUT}\times VOUT}$

   在本设计中，计算得出的主导极点为 0.42kHz。

5. 通过选择 C_COMP，在主导极点放置一个补偿零点（根据方程式 25 确定）：

   方程式 25. $C_{COMP}=\frac{1}{2\pi \times f_{P,PS}\times R_{COMP}}$

   在本设计中，计算出的 C_COMP 为 8.93nF，并选择了附近标准电容值 8.2nF。

6. 根据方程式 24 计算输出电容器组的 ESR 零点：
   方程式 26. $f_{1,ESR}=\frac{1}{2\pi \times ESR\times C_{OUT}}$

   在本设计中，计算得出的 ESR 零点为 93.73kHz。

7. C_HF 用于抵消输出电容 C_OUT 的等效串联电阻 (ESR) 的零点。它可以使用方程式 27 计算得出：

   方程式 27. $C_{HF}=\frac{1}{R_{COMP}\times 2\pi \times f_{Z,ESR}}$

   注意，如果 ESR 零点高于开关频率的一半，则使用一半的开关频率，而非方程式 27 中的 ESR 零点。在本设计中，计算出的 C_HF 为 39.77pF，并选择了附近标准电容值 22pF。

请注意，在设计中，使用这些公式选择的元件通常仅为初始值。可以在实验室测试后进行优化，以进一步改善频率响应并确保与所需交叉频率更接近。