ZHCSLA9H April 1997 – October 2024 UC1842 , UC1843 , UC1844 , UC1845 , UC2842 , UC2843 , UC2844 , UC2845 , UC3842 , UC3843 , UC3844 , UC3845
PRODUCTION DATA
補償固定頻率反激式的第一步是驗證轉(zhuǎn)換器是連續(xù)導(dǎo)通模式 (CCM),還是不連續(xù)導(dǎo)通模式 (DCM)。 如果初級電感 LP 大于 DCM/CCM 邊界模式工作的電感,稱為臨界電感或 LPcrit,則轉(zhuǎn)換器在 CCM 中工作:


對于整個輸入電壓范圍,所選電感器的值大于臨界電感器的值。所以,轉(zhuǎn)換器以 CCM 工作,補償環(huán)路需要基于 CCM 反激式公式進(jìn)行設(shè)計。
電流-電壓轉(zhuǎn)換是通過外部的接地基準(zhǔn)的電流檢測電阻 RCS 和 2R/R 的內(nèi)部電阻分壓器完成的,該分壓器設(shè)置內(nèi)部電流檢測增益,即 ACS = 3。 請注意,這些內(nèi)部電阻器的確切值并不關(guān)鍵,但 IC 對電阻分壓比提供了嚴(yán)格的控制,因此,無論實際電阻值如何變化,它們之間的相對值都會保持不變。
方程式 25 中所示的峰值電流模式控制 CCM 反激式轉(zhuǎn)換器的固定頻率電壓控制環(huán)路的直流開環(huán)增益 GO 通過首先使用方程式 25 中計算的輸出負(fù)載 ROUT、初級與次級匝數(shù)比 NPS、最大占空比 D 來近似計算得出。

在方程式 25 中,D 用方程式 26 計算,τL 用方程式 27 計算,M 用方程式 28 計算。



對于這種設(shè)計,輸出電壓 VOUT 為 12V、48W 的轉(zhuǎn)換器與輸出負(fù)載 ROUT(滿載時等于 3Ω)有關(guān)。最大占空比計算為 0.627,電流檢測電阻 RCS 為 0.75Ω,初級與次級匝數(shù)比 NPS 為 10,開環(huán)增益計算為 3.082 或 9.776dB。
CCM 反激式有兩個相關(guān)的零點。ESR 和輸出電容為功率級貢獻(xiàn)了一個左半平面零點 ωESRz,該零點的頻率 fESRz 由方程式 30 計算。


當(dāng)輸出電容為 2200μF 且總 ESR 為 43mΩ 時,fESRz 零點位于 1.682kHz。
CCM 反激式轉(zhuǎn)換器在傳遞函數(shù)的右半平面 RHP 中有一個零點。RHP 零點與左半平面零點相似,隨著頻率增加,具有相同的 20dB/十倍頻程上升增益幅度,但 RHP 零點增加了 90° 相位滯后,而不是超前。這種相位滯后往往會限制整個環(huán)路帶寬。RHP 零點 ωRHPz 的頻率位置 fRHPz 是輸出負(fù)載、占空比、初級電感 LP 和初級到次級側(cè)匝數(shù)比 NPS 的函數(shù)。


輸入電壓越高,負(fù)載越輕,右半平面零點頻率就越高。通常,設(shè)計需要考慮最低右半平面零點頻率的最壞情況,并且必須在最小輸入和最大負(fù)載條件下對轉(zhuǎn)換器進(jìn)行補償。初級電感為 1.5mH,在 75V 直流輸入下,RHP 零點頻率 fRHPz 在最大占空比、滿載時等于 7.07kHz。
功率級有一個主導(dǎo)極點 ωP1,它位于感興趣的區(qū)域中,處在較低的頻率 fP1 處,與占空比 D、輸出負(fù)載和輸出電容有關(guān),用方程式 34 計算。還有一個雙極點放在轉(zhuǎn)換器開關(guān)頻率的一半處,fP2 用方程式 36 計算。在本例中,極點 fP1 位于 40.37Hz,而 fP2 位于 55kHz。



