你会学到什么:
- 控制循环的作用是什么?
- 选择开关调节器补偿组件的三种方法。
几乎每个电源都有一个控制回路,以保持恒定值的输出电压。在电源的设计中,目的是优化控制回路,使得如果输入电压或负载瞬变体验波动,则来自设定点的受控输出电压中的偏差最小化。
在这种情况下,在这种情况下的重要关系是与开关调节器IC的响应速度有关的输出电容的大小。如果环路的响应特别快,则可以使用较小的输出电容,同时保持允许范围内的输出电压。因此,优化开关调节器的响应速度降低了系统成本以及电路的空间要求,因为可以使用较小的输出电容。
使用大多数开关稳压器IC,有一个补偿销,经常被称为ith或vC,用于控制循环调整。通过精湛的电容和电阻选择,可以将极和零的电容和零选择添加到控制回路的传递函数中,以确保最佳动态性能和高控制回路稳定性。但是如何选择这些补偿组件?
可以采取三种方法:
1.使用数据表收集的数据进行手动计算
第一种方法使用数据表中的计算公式进行交换稳压器IC。考虑到一个选定的功率阶段提出了稳定概念。图1展示A.LTC3311.IC与相应的iTh销和合适的补偿组件。
2.使用设计工具
找到合适的传输功能设置的第二种方法涉及使用诸如LTPowerCAD的设计工具来计算外部组件。该方法提供了进入控制回路响应的额外洞察。
图2显示LTPowerCAD用户界面,具有BODE图中的控制回路的图形表示,以及输出电压在时域中加载瞬变的响应。设置值可以舒适地变化,并且可以使用此方法找到最佳设置。
来自歌德的说法,“所有理论都是灰色的。”在实践中,寄生成分应在开发转型到大规模生产之前核算并检查。已经选择的补偿组件连接到ITH引脚。此外,执行负载瞬态测试以检查V的电压是否改变出去在允许范围内,电压转换器是以稳定的方式工作。
此硬件测试仅检查一个设置选项以进行补偿。但是,可以使用略微修改的值优化该设置。要找到这一点,必须在硬件上完成各种焊接工作,因为必须使用新值更改外部组件以找到最佳补偿组件组合。
3.优雅的方法:使用预先配置的RC网络
图3展示了第三种解决这个问题的优雅方法,使用一个预先配置的RC网络。的LB013A董事会模拟设备是一个小型电路板,可实现简单的可切换和可调节的RC网络。
通过驱动小开关和旋转电位器,可以改变总电容和电阻值。在负载瞬态测试过程中,无需费力焊接补偿模块,可以实时优化补偿设置。像LB013A这样的电路板很容易制作,但也可以从该公司购买。
通过应用这三种方法中的任何一种来优化开关调节器的补偿,可以进行任何电源的补偿。