補償網(wǎng)絡(luò)

補償網(wǎng)絡(luò)必須保證穩(wěn)定性和良好的動態(tài)性能。循環(huán)基于電壓模式控制。誤差放大器是一個電壓高帶寬運算放大器。所以選擇補償網(wǎng)絡(luò)E/A將被認(rèn)為是理想的，即其帶寬比系統(tǒng)帶寬大得多。研究了PWM調(diào)制器和輸出LC濾波器的傳遞函數(shù)。這個從誤差放大器輸出（補償引腳）到輸出引腳，結(jié)果：

式中，VS是鋸齒振幅。如第4.1章所示，電壓前饋產(chǎn)生與輸入電壓成正比的鋸齒波振幅，即：

這樣，PWM調(diào)制器增益恒定，等于：

通過同步管腳提供的外部時鐘與設(shè)備同步修改PWM調(diào)制器增益（參見第4.1章了解增益如何變化以及如何在外部同步的情況下保持恒定）。

LC濾波器的傳遞函數(shù)由下式給出：

如第4.3章所示，兩種不同的網(wǎng)絡(luò)可以補償環(huán)路。在這兩個以下是選擇第二類和第三類補償網(wǎng)絡(luò)的指南有插圖。

III型補償網(wǎng)絡(luò)

穩(wěn)定回路的方法包括放置兩個零點以補償影響LC雙極，因此增加相位裕度；然后在原點放置一個極將穩(wěn)壓輸出電壓上的直流誤差降到最小；最后將其他極遠(yuǎn)離零分貝頻率。如果輸出電容器的等效串聯(lián)電阻（ESR）引入零，則頻率高于所需帶寬（即：2π*ESR*COUT<1/BW），III型需要補償網(wǎng)絡(luò)。多層陶瓷電容器（MLCC）具有很低的ESR（<1MΩ），頻率零點非常高，因此采用III型網(wǎng)絡(luò)對循環(huán)。圖10顯示了III型補償網(wǎng)絡(luò)。這個網(wǎng)絡(luò)引入了兩個0（fZ1、fZ2）和三極（fP0、fP1、fP2）。它們的表達(dá)是：

定位極點和零點以及計算分量的指南值可以總結(jié)如下：

1.為R1選擇一個值，通常在1 kΩ到5 kΩ之間。

2.選擇增益（R4/R1）以獲得所需帶寬（BW），即：

Ⅱ型補償網(wǎng)

如果輸出電容器的等效串聯(lián)電阻（ESR）引入零，則頻率低于所需帶寬（即：2π*ESR*COUT>1/BW），此零有助于穩(wěn)定回路。電解電容器的ESR值不可忽略（>30 mΩ），因此這種輸出電容器由II型網(wǎng)絡(luò)結(jié)合ESR的零點允許穩(wěn)定回路。圖13顯示了II型網(wǎng)絡(luò)。

在圖14中，PWM和LC濾波器傳遞函數(shù)的Bode圖（GPW0·GLC（f））得到了開環(huán)增益（GLOOP（f）=GPW0·GLC（f）·GTYPEII（f）。

定位極點和零點以及計算分量的指南值可以總結(jié)如下：

1.為R1選擇一個值，通常在1k和5k之間，以獲得C4和C5與板的寄生電容不可比。

2.選擇增益（R4/R1）以獲得所需帶寬（BW），即：

Vs是鋸齒波振幅。電壓前饋保持比率Vs/Vin恒定。

3.通過在輸出濾波器雙極下方放置0-10十年來計算C4：

4.然后計算C3，以便將第二個極點設(shè)置為系統(tǒng)帶寬的四倍（體重）：

例如，當(dāng)VOUT=1.2V，VIN=12V，IO=0.7A，L=22μH，COUT=220μF時，ESR=50 mΩ，II型補償網(wǎng)絡(luò)為：

圖15顯示了開環(huán)增益的模塊和相位。帶寬大約是35khz，相位裕度為49°。

熱因素

熱設(shè)計是防止if結(jié)器件熱關(guān)機的重要環(huán)節(jié)溫度超過150°C。裝置內(nèi)的三種不同損耗來源是：a） 由電源開關(guān)的不可忽略的RDS（on）引起的傳導(dǎo)損耗；這些是等于：

式中，D是應(yīng)用的占空比，最大RDS（on）為300 mΩ。請注意占空比理論上是由車輛與車輛識別號（VIN）之間的比率給出的，但實際上它相當(dāng)于以補償調(diào)節(jié)器的損失。所以傳導(dǎo)損耗增加了與理想情況相比。b） 由功率MOSFET開關(guān)引起的開關(guān)損耗計算公式：

其中TRISE和TFALL是電源開關(guān)（VDS）上電壓的重疊時間以及在打開和關(guān)閉階段流入它的電流，如圖16所示。TSW是等效的切換時間。對于該裝置，等效裝置的典型值切換時間為50ns。c） 靜態(tài)電流損耗，計算如下：

式中，IQ是靜態(tài)電流（IQ=2.4 mA）。結(jié)溫TJ可計算為：

式中，TA是環(huán)境溫度，PTOT是剛剛看到的功率損耗之和。RthJA是與設(shè)備周圍環(huán)境等效的熱阻結(jié)；它可以是計算為從連接處到周圍的許多熱傳導(dǎo)路徑的平行。對于這個設(shè)備，通過暴露的焊盤的路徑是傳導(dǎo)量最大的路徑熱的。香港電臺在以下所述的演示板上量度段落約為60°/W。

布局注意事項

開關(guān)式DC/DC調(diào)節(jié)器的PC板布局對降低噪聲非常重要注入高阻抗節(jié)點和高開關(guān)電流產(chǎn)生的干擾循環(huán)。在降壓變換器中，輸入回路（包括輸入電容器、功率MOSFET自由轉(zhuǎn)動二極管）是最關(guān)鍵的一個。這是因為數(shù)值脈沖電流流過它。為了最小化電磁干擾，該回路必須盡可能短。反饋引腳（FB）連接到外部電阻分壓器是一個高阻抗節(jié)點，因此通過盡量減少反饋節(jié)點的路由，可以使干擾最小化從高電流路徑。為了降低拾取噪聲，必須放置電阻分壓器離設(shè)備很近。為了濾除高頻噪聲，可以在可能是設(shè)備的輸入電壓引腳。該裝置有助于減少地面的熱暴露電阻連接到周圍環(huán)境；因此大的接地層提高了熱性能允許高功率轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換器。圖17顯示了一個布局示例。

　　安芯科創(chuàng)是一家國內(nèi)芯片代理和國外品牌分銷的綜合服務(wù)商,公司提供芯片ic選型、藍(lán)牙WIFI模組、進(jìn)口芯片替換國產(chǎn)降成本等解決方案,可承接項目開發(fā),以及元器件一站式采購服務(wù),類型有運放芯片、電源芯片、MO芯片、藍(lán)牙芯片、MCU芯片、二極管、三極管、電阻、電容、連接器、電感、繼電器、晶振、藍(lán)牙模組、WI模組及各類模組等電子元器件銷售。（關(guān)于元器件價格請咨詢在線客服黃經(jīng)理：15382911663）

　　代理分銷品牌有：ADI_亞德諾半導(dǎo)體/ALTBRA_阿爾特拉/BARROT_百瑞互聯(lián)/BORN_伯恩半導(dǎo)體/BROADCHIP_廣芯電子/COREBAI_芯佰微/DK_東科半導(dǎo)體/HDSC_華大半導(dǎo)體/holychip_芯圣/HUATECH_華泰/INFINEON_英飛凌/INTEL_英特爾/ISSI/LATTICE_萊迪思/maplesemi_美浦森/MICROCHIP_微芯/MS_瑞盟/NATION_國民技術(shù)/NEXPERIA_安世半導(dǎo)體/NXP_恩智浦/Panasonic_松下電器/RENESAS_瑞莎/SAMSUNG_三星/ST_意法半導(dǎo)體/TD_TECHCODE美國泰德半導(dǎo)體/TI_德州儀器/VISHAY_威世/XILINX_賽靈思/芯唐微電子等等

免責(zé)聲明：部分圖文來源網(wǎng)絡(luò)，文章內(nèi)容僅供參考，不構(gòu)成投資建議，若內(nèi)容有誤或涉及侵權(quán)可聯(lián)系刪除。