ZHDA253 August 2026 TPS62A208-Q1 , TPS62A212-Q1

3 分步补偿选择程序

注：补偿值为标称值，变化范围为 ±10%。COMP 引脚电阻器必须靠近引脚放置以最大限度地减小寄生电容，并且不得悬空。

第 1 步：定义应用需求

在开始计算之前，必须建立以下应用参数：

参数	符号	说明
目标输出电压下冲	ΔV_OUT	负载阶跃期间允许的最大电压骤降
负载阶跃幅度	I_step	峰值负载电流阶跃
输出电感	L_OUT	所选的电感器值
输出电压	V_OUT	确定 FB_Ratio 和 V_OUT 范围
开关频率	F_SW	通过 CONF 引脚设置（1.5、2.25、2.5 或 4MHz）

第 2 步：确定 FB_Ratio

FB_Ratio 决定了四个输出电压范围内内部反馈调节的差异。它由通过 CONF 引脚配置的 V_OUT 范围固定。

表 3-1 FB_Ratio 值

V_OUT 范围	V_OUT(V)	FB_Ratio
范围 1	0.4 - 0.5875	1
范围 2	0.5 和 0.6 - 0.775	1
范围 3	0.8 - 1.55	2
范围 4	1.6 - 3.3	4

第 3 步：计算目标补偿值

使用方程式 1 计算建议值 (g_M × R_c)：

方程式 1. $g_{M} \times R c (\frac{V}{V}) = 78571.43 \times (\frac{I_{s t e p}}{{∆ V}_{o u t}}) \times {FB}_{Ratio} \times L_{o u t}$

其中：

Δ V_OUT= 目标 V_OUT 下冲 (V)
I_step = 负载阶跃 (A)
L_OUT = 输出电感 (H)
FB_Ratio = 来自上面的表 1

第 4 步：选择补偿设置

从给定的表中选择其 g_M × R_c 值与计算结果最匹配的 COMP 设置：

表 3-2 补偿设置

补偿设置	g_M × R_c
COMP 15	8.5
COMP 14	6.8
COMP 13	5.75
COMP 12	4.6
COMP 11	3.75
COMP 10	3.0
COMP 9	2.5
COMP 8	2.0
COMP 7	1.75
COMP 6	1.4
COMP 5	1.125
COMP 4	0.9
COMP 3	0.75
COMP 2	0.6
COMP 1	0.5
COMP 0	0.4

如果计算值介于两个设置之间，则选择较高的设置可提供更大的环路增益和更严格的瞬态调节。当输出电容因降额而处于最小值时，选择较低的设置可以降低不稳定的风险。

第 5 步：设置 COMP 引脚电阻器

使用给定表中相应的电阻器配置 COMP 引脚，该电阻器根据 E96 系列值放置在 COMP 引脚和 GND 之间：

表 3-3 TPS62A2xx-Q1 通过 COMP 引脚提供的配置选项

COMP 引脚配置	补偿设置
连接至 V_IN	`COMP 15
100kΩ 至 GND	COMP 14
33.2kΩ 至 GND	COMP 13
16.9kΩ 至 GND	COMP 12
10kΩ 至 GND	COMP 11
6.3kΩ 至 GND	COMP 10
4.2kΩ 至 GND	COMP 9
2.8kΩ 至 GND	COMP 8
1.9kΩ 至 GND	COMP 7
1.3kΩ 至 GND	COMP 6
887Ω 至 GND	COMP 5
576Ω 至 GND	COMP 4
365Ω 至 GND	COMP 3
210Ω 至 GND	COMP 2
100Ω 至 GND	COMP 1
连接到 GND	COMP 0

重要提示：在器件启动期间读取 COMP 电阻。在运行期间更改电阻值不会产生任何影响。对于固定 OTP 器件，请将 COMP 引脚连接到 AGND。

第 6 步：验证环路带宽和最小输出电容

转换器的瞬态响应取决于控制环路处于哪个工作区域：

调节时：响应由环路带宽决定
环路饱和：响应受最大电感器电流压摆率的限制

TI 建议针对这两个标准计算最小输出电容并选择较大的值。

6a：环路带宽限制

在所有运行条件（包括所有适用的降额因子）下，环路带宽都必须满足以下要求：

方程式 2.

100 k H z \leq B W \leq M i n i m u m (600 k H z, \frac{f_{s w}}{5})

6b：最小电容：监管内标准

如果转换器保持在稳压状态，则所需的最小输出电容为：

方程式 3.

C_{o u t (m i n) (r e g)} = 1.59 \times 10^{- 6} \times \frac{g_{M} \times R c}{L_{o u t} \times B W \times F B_R a t i o}

6c：最小电容：禁用 TAM 时的环路饱和

TPS62A2xx-Q1 系列采用频率调节恒定导通时间 (F-COT) 控制架构，可保持几乎恒定的开关频率，同时保持 COT 控制的快速瞬态响应特性。通过 COMP 引脚上的单个外部电阻器来配置控制环路，选择 16 个分立式内部补偿设置（COMP 0 至 COMP 15）之一。每个设置对应于内部补偿产品 g_M× R_c 的一个特定值，范围从 0.4 到 8.5，这决定了交叉频率并控制了转换器对负载瞬态的响应速度。

设计任务减少到根据应用的瞬态要求计算所需的 g_M × R_c，选择最接近的可用设置，并验证是否满足最小输出电容要求。

当负载阶跃足够大到使控制环路饱和并且 TAM 功能被禁用时，最小输出电容为：

方程式 4.

C_{o u t (m i n) (s a t)} = \frac{1}{{∆ V}_{o u t}} \times ((\frac{I_{p k}^{2} \times L_{o u t}}{2 \times {∆ V}_{L}}) + (I_{S t e p} [T_{o n} - \frac{T_{t}}{2}]))

其中：

方程式 5.

I_{p k} = I_{D C} + \frac{I_{L (P P)}}{2}

方程式 6.

I_{L (P P)} = I n d u c t o r c u r r e n t r i p p l e

方程式 7.

{∆ V}_{L} = V o l t a g e a c r o s s t h e I n d u c t o r = M i n i m u m (V_{i n} - V_{o u t}, V_{o u t})

方程式 8.

T_{t} = T r a n s i t i o n t i m e o f t h e L o a d S t e p

方程式 9.

T_{o n} = \frac{V_{o u t}}{{η \times V}_{i n}} \times \frac{1}{f_{s w}}

6d：最小电容：启用 TAM 时的环路饱和

当负载阶跃使控制环路饱和并且启用 TAM 功能时、最小输出电容为：

方程式 10.

C_{o u t (m i n) (s a t_T A M)} = \frac{1}{{∆ V}_{o u t}} \times ((I_{p k} \times (T_{s w} - T_{o n})) - (\frac{{(T_{s w} - T_{o n})}^{2}}{2} \times \frac{V_{o u t}}{L_{o u t}}) + (\frac{I_{v a l}^{2} \times L_{o u t}}{2 \times (V_{o u t} + 0.6)}) + (I_{S t e p} [T_{o n} - \frac{T_{t}}{2}]))

其中：

方程式 11.

T_{s w} = \frac{1}{f_{s w}}

方程式 12.

I_{v a l} = I_{D C} - \frac{I_{L (P P)}}{2}

注意：TAM 仅适用于 V_OUT 范围 1、2 和 3。不适用于 V_OUT 范围 4。

6e：最终 COUT 选择

根据适用于您的设计的饱和标准，选择最小输出电容：

V_OUT 范围	TAM 状态	COUT(min) 选择
范围 1、2 或 3	启用 TAM	最大值（式4，式10)
范围 1、2 或 3	TAM 禁用	最大值（式3，式4)
范围 4	TAM 不可用	最大值（式3，式4)

始终对所选电容器施加适当的降额、以考虑直流偏置电压系数和温度影响。