節(jié) 9.3.9 中介紹了 TPS7H4012 的控制環(huán)路。用于補(bǔ)償此器件的元件選擇如下所示。還可接受其他用于補(bǔ)償峰值電流模式控制降壓穩(wěn)壓器的業(yè)界通用方法。

圖 10-2 具有簡(jiǎn)化環(huán)路的 II 型補(bǔ)償

1. 確定所需的交叉頻率 f_CO(desired)。一條良好的經(jīng)驗(yàn)法則是，將交叉頻率設(shè)置為開關(guān)頻率的十分之一。這通常會(huì)提供良好的瞬態(tài)響應(yīng)并確保調(diào)制器極點(diǎn)不會(huì)降低相位裕度。對(duì)于此設(shè)計(jì)，選擇更保守的交叉頻率目標(biāo) 33kHz。

2. 使用方程式 22 確定補(bǔ)償誤差放大器所需的增益：

   方程式 22. $A_{VM}=\frac{2\pi \times f_{CO\left(desired\right)}\times C_{OUT}}{g_{mps}}$

   其中 g_mps 是所選電流限值的功率級(jí)跨導(dǎo)。對(duì)于本設(shè)計(jì)，f_CO(desired) = 33kHz、C_OUT = 693.1μF、g_mps = 11.2S，可獲得 12.8V/V 的 A_VM 值。

3. 可以根據(jù)方程式 23 確定 R_COMP：

   方程式 23. $R_{COMP}=\frac{A_{VM}}{g_{mEA}}\times \frac{VOUT}{V_{REF}}$

   其中，gm_EA 是誤差放大器的跨導(dǎo)（典型值為 1650μS），而 V_REF 是基準(zhǔn)電壓（典型值為 0.6V）。計(jì)算出的值為 42.77kΩ，并選擇附近的標(biāo)準(zhǔn)電阻 42.7kΩ。

4. 計(jì)算功率級(jí)主導(dǎo)極點(diǎn)（根據(jù)方程式 24 確定）：

   方程式 24. $f_{P,PS}=\frac{I_{OUT}}{2\pi \times C_{OUT}\times VOUT}$

   在本設(shè)計(jì)中，計(jì)算得出的主導(dǎo)極點(diǎn)為 0.42kHz。

5. 通過(guò)選擇 C_COMP，在主導(dǎo)極點(diǎn)放置一個(gè)補(bǔ)償零點(diǎn)（根據(jù)方程式 25 確定）：

   方程式 25. $C_{COMP}=\frac{1}{2\pi \times f_{P,PS}\times R_{COMP}}$

   在本設(shè)計(jì)中，計(jì)算出的 C_COMP 為 8.93nF，并選擇了附近標(biāo)準(zhǔn)電容值 8.2nF。

6. 根據(jù)方程式 24 計(jì)算輸出電容器組的 ESR 零點(diǎn)：
   方程式 26. $f_{1,ESR}=\frac{1}{2\pi \times ESR\times C_{OUT}}$

   在本設(shè)計(jì)中，計(jì)算得出的 ESR 零點(diǎn)為 93.73kHz。

7. C_HF 用于抵消輸出電容 C_OUT 的等效串聯(lián)電阻 (ESR) 的零點(diǎn)。它可以使用方程式 27 計(jì)算得出：

   方程式 27. $C_{HF}=\frac{1}{R_{COMP}\times 2\pi \times f_{Z,ESR}}$

   注意，如果 ESR 零點(diǎn)高于開關(guān)頻率的一半，則使用一半的開關(guān)頻率，而非方程式 27 中的 ESR 零點(diǎn)。在本設(shè)計(jì)中，計(jì)算出的 C_HF 為 39.77pF，并選擇了附近標(biāo)準(zhǔn)電容值 22pF。

請(qǐng)注意，在設(shè)計(jì)中，使用這些公式選擇的元件通常僅為初始值。可以在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試后進(jìn)行優(yōu)化，以進(jìn)一步改善頻率響應(yīng)并確保與所需交叉頻率更接近。