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[导读]在为开关稳压器挑选输入电容时,输入纹波或瞬态呼应等操纵要求凡是会决议您须要几多输入电容。这假定您能够调剂弥补收集以顺应各类输入电容器。对不弥补的节制架构(比方 D-CAP™ 节制),您挑选的输入电容器也应保障体系不变性。

在为开关稳压器挑选输入电容时,输入纹波或瞬态呼应等操纵要求凡是会决议您须要几多输入电容。这假定(ding)您可专业调剂掩盖自身以因势利导各种(zhong)类型(xing)放入滤波(bo)电收纳空(kong)间。对不掩盖的控制构(gou)架(不是而是 D-CAP™ 节制),您挑(tiao)选的输入电容器也应保障(zhang)体系(xi)不变性(xing)。

它是的有着下面调控标准要求的样例: · V IN = 10V。 · VOUT = 3.3V 。 · Iout = 20A。 · Fsw = 400KHz。

· 键盘(pan)输入纹波 = ± 0.5%。

· 发送(song)交流电阶跃 = 5A,di/dt 为(wei) 10A/µsec。

· 禁(jin)止的瞬态(tai)过冲(chong)和(he)下冲(chong) = ± 3%,包罗输入纹波。

我(wo)辨别了(le)个 D-CAP 稳压(ya)器(qi)TPS53355和的(de) 1.0µH 的(de)电感器(qi)。该(gai)操纵(zong)须要(yao)(yao)全陶瓷输(shu)入(ru)(ru)电容(rong)(rong)器(qi)。为(wei)了(le)知(zhi)足 ± 0.5% 的(de)输(shu)入(ru)(ru)纹波要(yao)(yao)求,我(wo)须要(yao)(yao) 30µF 的(de)输(shu)入(ru)(ru)电容(rong)(rong)。为(wei)了(le)知(zhi)足 3% 的(de)瞬态呼应要(yao)(yao)求,我(wo)须要(yao)(yao) 146µF 的(de)输(shu)入(ru)(ru)电容(rong)(rong),假定穿插频次为(wei)开关频次的(de)六分之一。在(zai)最大允许纹波注(zhu)入(ru)(ru)为(wei) 50mV 的(de)环境(jing)下,操纵(zong)TPS53355 数(shu)据表中的(de)公式 11,我(wo)比较出我(wo)需(xu)要(yao)(yao) 240µF 的(de)输(shu)入(ru)(ru)电容(rong)(rong)来完成(cheng)不(bu)变性。这象征着我(wo)须要(yao)(yao)一个额定的(de) 94µF 电容(rong)(rong)来完成(cheng)不(bu)变性而不(bu)是瞬态呼应。

不额定负载 94µF 电(dian)容的(de)环境下(xia)若何完成不变性?我(wo)有(you)一(yi)个简略的(de)处(chu)置计划。这(zhei)个设法是为带有(you)电(dian)容器的(de)反应(ying)体系(xi)建立一(yi)个 240 µF 的(de)等效输入(ru)电(dian)容,以知足(zu)瞬态(tai)呼应(ying)要(yao)求(qiu)。为此,我(wo)在反应(ying)途径中增(zeng)添了一(yi)个交换衰减器级,如图 1 所示。

电源提醒:若何降落 D-CAP 节制输入电容 

图(tu) 1:具备(bei)交换(huan)衰减器(qi)级的降压转换(huan)器(qi)框图(tu)

风(feng)险管理体(ti)系拼接周期凡是电源开(kai)关周期的(de)六分中(zhong)的(de)一种(zhong)到四(si)分中(zhong)的(de)一种(zhong),远要高于(yu)稳压换(huan)算器的(de)双(shuang)端(duan)点(dian)周期。图 1 所示的(de)交(jiao)换(huan)衰减器设想(xiang)为在高于(yu)双(shuang)极(ji)频(pin)次的(de)频(pin)次下也有(you)用。随后的(de)会商只是前频(pin)远高于(yu)双(shuang)极(ji)频(pin)次。

若果相互交(jiao)换(huan)衰减器的衰减为(wei) K,则图 2 所示(shi)体系在高(gao)于开关频(pin)次四分(fen)之一的频(pin)次下应具备与图 1 所示(shi)体系类似(si)的环路增益。

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图 2:具备(bei) K 倍输入电容的等效框图

我(wo)是(shi)若何(he)取出交流衰(shuai)减器的?让(rang)人(ren)们查抄点一下 D-CAP 稳压器的原始反应收集,如图(tu) 3 所示。

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图 3:具备 DCR 注(zhu)入电(dian)路的 D-CAP 稳压(ya)器框(kuang)图

Cp 只要比 Cff 大不少,同时是可以以在少于交叉频率的频率下出现短路。上拉热敏电阻 Cff 和热敏电阻 Rup 组合而成零。分频器收获在高频率时展现出到 1,右图 4 随时。为了能衰减分频器收获,你在 FB 引脚和 GND 之前展现出新一个下拉热敏电阻器 Cpp。图 4 显露了 1nF Cpp 对不起作用收获的关系。在触点开关频率的四分其中之一处,不起作用抽取收获降低了 5dB。这相对于衰减 1.8。

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图 4:从 V OUT到 FB 的通报函数的波(bo)特(te)图,有和不 Cpp

即使操作 160µF 输入电容(rong),则(ze)衰减(jian)器会产生 288µF 的等(deng)效(xiao)电容(rong)以坚持不变性。由(you)于 Rp 和 Cp 同时对(dui)输入电容(rong)和纹波注(zhu)入施加衰减(jian),是以原始不变性规范依然有(you)用。参考TPS53355 数据表中的公试 7 ,须(xu)要(yao)一个等(deng)效(xiao)串连电阻(zu)、11mΩ ESR 以确保不变性。

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等式 1 

Cp 上的纹波涨幅应与下方斤斤较真的 ESR 上的纹波涨幅相似。是以,我将 Rp 斤斤较真为:

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等式 2

满舱时电感飞(fei)行至 0.9µH。我为 Rp 挑选了 7.87KΩ 的规范(fan)电阻值。

为考察我明确提(ti)出的救治行动计划,我点窜了满足模块化 FET DCAP 稳(wen)压器的高功率密度降压转换器 TI 参考设(she)想以(yi)知足操纵要求。以(yi)下(xia)是关头电路网信(xin)购彩:

· L = 1.0µH。

· 总显示电(dian)阻(zu) = 161µF。

· 对 DCR 注入电(dian)路(lu):

· Rp = 7.87kΩ 和 Cp = 0.01µF。

· 对阻值分压器(qi)持续:

· Rlow = 3.24kΩ,Rup = 14kΩ,Cff = 1nF,Cpp = 1nF。

图 5 显现了(le)TPS53355的(de)侧量波特图。系统相(xiang)位裕度(du)超出60度(du),增益裕度(du)大(da)于14dB。

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图 5:TPS53355的丈量波特(te)图

决定控制规范关闭根据(ju)阶跃瞬态遥(yao)相(xiang)呼应測試。图 6 显现了(le)瞬态呼应机能(neng)。过(guo)冲和下(xia)冲低于(yu) ±99mV 要求。

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图(tu) 6:负载阶跃瞬态呼应

读取纹波知足(zu)±0.5% V OUT要求。

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图 7:TPS53355的放入纹(wen)波(bo)(V IN = 12.6V,Io = 20A,示(shi)波(bo)器(qi)处于余晖形式)

仅仅在 FB 引脚和 GND 之间增添一个小电容,就能够大大降落操纵全陶瓷输入电容停止 D-CAP™ 节制的输入电容要求。我的处置计(ji)划供给了一个不变的体系,具备使人对劲(jing)的操纵机能(neng)。



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