ZHCSMC6 September 2022 TPS51383
PRODUCTION DATA
7.3.1 PWM 運行和 D-CAP3 控制模式
TPS51383 和 TPS51384 使用自適應導通時間 PWM 控制及專有 D-CAP3 控制模式運行，該模式可實現(xiàn)較少的外部元件數(shù)量以及快速負載瞬態(tài)響應，同時保持良好的輸出電壓精度。在每個開關周期開始時，高側 MOSFET 都會在內(nèi)部一次性計時器設置的導通時間內(nèi)導通。該導通時間是根據(jù)轉換器輸入電壓、輸出電壓和偽固定頻率設置的，因此，這種類型的控制拓撲稱為自適應導通時間控制。在反饋電壓 (VFB) 降至低于內(nèi)部基準電壓 (VREF) 后，一次性計時器復位并再次開啟。將生成一個內(nèi)部斜坡，該斜坡被饋送到 FB 引腳以模擬輸出電壓紋波。此操作支持使用 ESR 非常低的輸出電容器，例如多層陶瓷電容器 (MLCC)。D-CAP3 控制模式拓撲不需要外部電流檢測網(wǎng)絡或環(huán)路補償。
TPS51383 和 TPS51384 包含一個誤差放大器，可使輸出電壓變得非常準確。對于任何內(nèi)部補償?shù)目刂仆負洌梢灾С忠幌盗休敵鰹V波器。使用的輸出濾波器是低通 L-C 電路。此 L-C 濾波器具有雙極，如以下公式所示。
在低頻率下，整體環(huán)路增益是由輸出設定點電阻分壓器網(wǎng)絡和內(nèi)部增益設定的。低頻 L-C 雙極的相位為 180 度。在輸出濾波器頻率下，增益以每十倍頻程 –40dB 的速率滾降，且相位快速下降。內(nèi)部紋波生成網(wǎng)絡引入了高頻零點，可將增益滾降從每十倍頻 –40dB 降低到 –20dB，并將相位增加到零點頻率之上每十倍頻程 90°。內(nèi)部紋波注入高頻零點經(jīng)過優(yōu)化，可提供快速瞬態(tài)響應性能，此外，還考慮使用典型的外部 L-C 濾波器滿足穩(wěn)定性要求。為輸出濾波器選擇的電感器和電容器必須確保雙極位置足夠靠近高頻零點，以便由該高頻零點提供的相位提升可提供足夠的相位裕度來滿足穩(wěn)定性要求。整個系統(tǒng)的交叉頻率通常必須低于開關頻率 (FSW) 的五分之一。