ZHCSRR2B June 2023 – June 2024 TPS543B25T
PRODUCTION DATA
MODE 引腳用于在三種不同的斜坡設(shè)置之間進(jìn)行選擇。理想斜坡設(shè)置取決于 VOUT、fSW、LOUT 和 COUT。首先,使用方程式 29 計算 LC 雙極點(diǎn)頻率。然后,計算 fSW 和 fLC 之間的比值。根據(jù)此比率和輸出電壓,使用圖 7-3 選擇建議的斜坡設(shè)置。對于 1V 輸出,比值介于約 35 和 58 之間時、介于約 58 和 86 之間時以及大于約 86 時,TI 分別建議使用 1pF 斜坡、2pF 斜坡和 4pF 斜坡。通常,使用設(shè)計可以支持的最大斜坡電容器。增加斜坡電容器可改善瞬態(tài)響應(yīng),但會降低穩(wěn)定性裕度或增加導(dǎo)通時間抖動。
對于此設(shè)計,fLC 為 17.5kHz,比值為 57,位于 1pF 和 2pF 斜坡設(shè)置的邊界。通過工作臺評估,發(fā)現(xiàn)使用 2pF 斜坡時,設(shè)計可具有足夠的穩(wěn)定性裕度,因此選擇此設(shè)置用于獲得出色的瞬態(tài)響應(yīng)。圖 7-3 中給出的建議斜坡設(shè)置包括裕度,以考慮可能的組件容差和不同運(yùn)行條件下的變化,因此可以使用如本示例所示的更高斜坡設(shè)置。

圖 7-3 推薦的斜坡設(shè)置將前饋電容器 (CFF) 與上反饋電阻器 (RFBT) 并聯(lián)使用,在控制環(huán)路中添加一個零點(diǎn)以提供相位提升。包括此電容器的占位符,因為它提供的零點(diǎn)可能需要滿足相位裕度要求。該電容器還添加了一個頻率高于零的極點(diǎn)。極點(diǎn)和零點(diǎn)頻率不是獨(dú)立的,因此,選擇零點(diǎn)位置后,極點(diǎn)也固定了。通過使用方程式 30 計算 CFF 的值,將零點(diǎn)放在 fSW 的 1/4 處。計算值為 128pF — 向下舍入為最接近的標(biāo)準(zhǔn)值 120pF。
使用 AC 響應(yīng)的工作臺測量,將此示例設(shè)計的前饋電容器增加到 180pF 以改善瞬態(tài)響應(yīng)。

使用更大的前饋電容器可進(jìn)一步改善瞬態(tài)響應(yīng),但要注意確保在所有工作條件下至少有 –9dB 的增益裕度。前饋電容器將輸出端的噪聲注入 FB 引腳。這種增加的噪聲會導(dǎo)致開關(guān)節(jié)點(diǎn)處的導(dǎo)通時間抖動增加。增益裕度太小會導(dǎo)致重復(fù)的寬脈沖和窄脈沖行為。在 PCB 布局不理想的情況下,添加一個與前饋電容器串聯(lián)的 100Ω 電阻器有助于降低噪聲對 FB 引腳的影響。該電阻器的值必須保持較小,因為較大的值會使前饋極點(diǎn)和零點(diǎn)靠得更近,從而降低前饋電容器提供的相位提升。
當(dāng)使用較高的 ESR 輸出電容器(例如聚合物電容器或鉭電容器)時,必須考慮它們的 ESR 零點(diǎn) (fESR)??梢允褂?a xmlns:opentopic="http://www.idiominc.com/opentopic" class="xref" href="#SLVS7953895">方程式 31 計算 ESR 零點(diǎn)。如果 ESR 零點(diǎn)頻率小于 fSW 的估計帶寬的 1/10,它會影響增益裕度和相位裕度。如有必要,可使用從 FB 引腳到地的串聯(lián) R-C 將極點(diǎn)添加到控制環(huán)路中。本設(shè)計中使用了所有陶瓷電容器,因此忽略了 ESR 零點(diǎn)的影響。
