ZHCSEU8H March 2016 – June 2025 TPS56C215
PRODUCTION DATA
TPS56C215 使用自適應(yīng)導(dǎo)通時間 PWM 控制及專有 D-CAP3 控制模式運(yùn)行,該模式可實(shí)現(xiàn)較少的外部元件數(shù)量以及快速負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng),同時保持良好的輸出電壓精度。在每個開關(guān)周期開始時,高側(cè) MOSFET 都會在內(nèi)部一次性計(jì)時器設(shè)置的導(dǎo)通時間內(nèi)導(dǎo)通。該導(dǎo)通時間是根據(jù)轉(zhuǎn)換器的輸入電壓、轉(zhuǎn)換器的輸出電壓和偽固定頻率設(shè)置的,因此,這種類型的控制拓?fù)浞Q為自適應(yīng)導(dǎo)通時間控制。在反饋電壓 (VFB) 降至低于內(nèi)部基準(zhǔn)電壓 (VREF) 后,一次性計(jì)時器復(fù)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)。DCAP3 控制拓?fù)洳恍枰獠侩娏鳈z測網(wǎng)絡(luò)或環(huán)路補(bǔ)償。
TPS56C215 包含一個誤差放大器,可使輸出電壓變得非常準(zhǔn)確。該誤差放大器在其他類型的 D-CAP3 中不存在。對于任何內(nèi)部補(bǔ)償?shù)目刂仆負(fù)?,它可以支持一系列輸出濾波器。與 TPS56C215 搭配使用的輸出濾波器是一個低通 L-C 電路。此 L-C 濾波器具有方程式 1 中所示的雙極點(diǎn)。

在低頻率下,整體環(huán)路增益是由輸出設(shè)定點(diǎn)電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)和 TPS56C215 的內(nèi)部增益設(shè)定的。低頻 L-C 雙極點(diǎn)具有 180 度同相壓降。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(luò)引入了高頻零點(diǎn),可將增益滾降從每十倍頻 –40dB 降低到 –20dB,并在零點(diǎn)頻率以上每十倍頻程將相位增加到 90 度。內(nèi)部紋波注入高頻零點(diǎn)根據(jù)所選的開關(guān)頻率進(jìn)行更改,如表 6-1 所示。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(diǎn),以便由該高頻零點(diǎn)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(guān)頻率 (FSW) 的五分之一。
| 開關(guān)頻率 (kHz) | 零點(diǎn)頻率 (kHz) |
|---|---|
| 400 | 17.8 |
| 800 | 27.1 |
| 1200 | 29.8 |
表 6-2 列出了用于繪制節(jié) 5.7 中效率曲線的電感器值和器件型號。
| VOUT(V) | FSW(kHz) | LOUT(μH) | WüRTH 器件型號(1) |
|---|---|---|---|
| 1.2 | 400 | 1.2 | 744325120 |
| 800 | 0.68 | 744311068 | |
| 1200 | 0.47 | 744314047 | |
| 3.3 | 400 | 2.4 | 744325240 |
| 800 | 1.5 | 7443552150 | |
| 1200 | 1.2 | 744325120 | |
| 5.5 | 400 | 3.3 | 744325330 |
| 800 | 2.4 | 744325240 | |
| 1200 | 1.5 | 7443552150 |