ZHCSZ96D January   2006  – December 2025 LM25005

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 引脚配置和功能
  6. 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热阻特性
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 典型特性
  7. 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1 高压启动稳压器
      2. 6.3.2 振荡器和同步功能
      3. 6.3.3 误差放大器和 PWM 比较器
      4. 6.3.4 斜坡发生器
      5. 6.3.5 软启动
      6. 6.3.6 电流限值
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 关断/待机
      2. 6.4.2 升压引脚
      3. 6.4.3 过热保护
  8. 应用和实施
    1. 7.1 应用信息免责声明
    2. 7.2 应用信息
      1. 7.2.1 降低偏置功率耗散
    3. 7.3 典型应用
      1. 7.3.1 设计要求
      2. 7.3.2 详细设计过程
        1. 7.3.2.1 使用 WEBENCH® 工具创建定制设计方案
        2. 7.3.2.2 外部组件
          1. 7.3.2.2.1  R3 (R)T
          2. 7.3.2.2.2  L1
          3. 7.3.2.2.3  C3 (CRAMP)
          4. 7.3.2.2.4  C9、C10
          5. 7.3.2.2.5  D1
          6. 7.3.2.2.6  C1、C2
          7. 7.3.2.2.7  C8
          8. 7.3.2.2.8  C7
          9. 7.3.2.2.9  C4
          10. 7.3.2.2.10 R5、R6
          11. 7.3.2.2.11 R1、R2、C12
          12. 7.3.2.2.12 R7、C11
          13. 7.3.2.2.13 R4、C5、C6
      3. 7.3.3 应用曲线
    4. 7.4 电源相关建议
    5. 7.5 布局
      1. 7.5.1 布局指南
      2. 7.5.2 布局示例
      3. 7.5.3 功率耗散
      4. 7.5.4 热设计
  9. 器件和文档支持
    1. 8.1 器件支持
      1. 8.1.1 第三方产品免责声明
      2. 8.1.2 开发支持
        1. 8.1.2.1 使用 WEBENCH® 工具创建定制设计方案
    2. 8.2 文档支持
      1. 8.2.1 相关文档
    3. 8.3 接收文档更新通知
    4. 8.4 支持资源
    5. 8.5 商标
    6. 8.6 静电放电警告
    7. 8.7 出口管制提示
    8. 8.8 术语表
  10. 修订历史记录
  11. 10机械、封装和可订购信息
R4、C5、C6

R4、C5 和 C6 可配置误差放大器增益特性,以实现稳定的整体环路增益。电流模式控制的一个优势是能够仅通过两个反馈元件 R4 及 C5 闭合环路。总环路增益为调制器增益与误差放大器增益的乘积。LM25005 的直流调制器增益如下:

方程式 14. D C   G a i n M O D = G m M O D × R L O A D = 2 × R L O A D

调制器的主低频极点由负载电阻 (RLOAD) 和输出电容 (COUT) 决定。该极点的转角频率为:

方程式 15. f p M O D = 1 2 π R L O A D C O U T

如果 RLOAD = 5Ω 且 COUT = 177µF,则 fp(MOD) = 180Hz

方程式 16. D C   G a i n M O D = 2 × 5 = 10 = 20 d B

对于节 6.2 的设计示例,图 7-4 示出了测量的以下调制器增益与频率特性。

LM25005 调制器的增益和相位,RLOAD = 5Ω 并且 COUT = 177µF图 7-4 调制器的增益和相位,RLOAD = 5Ω 并且 COUT = 177µF

元件 R4 和 C5 将误差放大器配置为 II 型配置,该结构包含 1 个直流极点和 1 个零点,零点频率

方程式 17. f Z = 1 2 π R 4 C 5

误差放大器零点会抵消调制器极点,从而在环路增益的交叉频率处留下单极点响应。交叉频率处的单极点响应能够提供 90 度相位裕度,从而确保环路非常稳定。

在设计示例中,目标环路带宽(交叉频率)为 20kHz。选择的补偿网络零点 (fZ) 必须至少比目标交叉频率小一个数量级。这将 R4 和 C5 的乘积限制为使所需补偿网络零点 1 / (2π R4 C5) 小于 2kHz。增大 R4,同时按比例减小 C5,会增加误差放大器增益。相反,减小 R4 同时按比例增大 C5,会降低误差放大器增益。设计示例中,C5 为 0.01µF,R4 为 49.9kΩ。这些值将补偿网络零点配置成 320Hz。频率大于 fZ 时,误差放大器增益为:R4/R5,约为 10 (20dB)。

LM25005 误差放大器增益与相位图 7-5 误差放大器增益与相位

可以将整个环路预测为调制器增益与误差放大器增益之和(以 dB 为单位)。

LM25005 总体环路增益与相位图 7-6 总体环路增益与相位

如果网络分析仪可用,测量调制器增益,并为所需的环路传递函数配置误差放大器增益。如果没有可用的网络分析器,则可以按照本部分中给定的指南设计误差放大器补偿元件。可以执行阶跃负载瞬态测试,验证可接受的性能。阶跃负载目标是具有阻尼响应的最小过冲。将 C6 添加到补偿网络中,以降低误差放大器的噪声敏感性。假设 C6 的值必须足够小,因为添加该电容器会在误差放大器传递函数中增加一个极点。确保该极点远超过环路交叉频率。C6 引入极点的近似频率为:

方程式 18. f p 2 = f z × C 5 / C 6