如何用DCAP調節器有效地測量波特圖？-電源管理-電子元件技術網

你的位置：首頁 > 電源管理 > 正文

如何用DCAP調節器有效地測量波特圖？

發布時間：2015-05-27 責任編輯：xueqi

【導讀】與傳統電壓模式或電流模式控製架構不同的是，DCAPx控製係統擁有兩條直接輸出反饋路徑：一條通過反饋電阻器分壓器網絡，另一條則通過直流電阻（DCR）注入電路。本文教大家如何用DCAP調節器有效地測量波特圖。

作者：Melinda Xie

控製環路增益可在波特圖（Bode Plot）中標繪，是一個能夠較好評估係統穩定性的指標。控製環路帶寬還可直接影響瞬態響應性能。

DCAP™或DCAP2™/DCAP3™調節器（在這次討論中，簡稱之為DCAPx）因其簡單性而流行。當涉及到控製環路增益的測量時，DCAPx給工程師帶來了挑戰。通過從反饋電阻器分壓器的頂部切斷環路（如圖1所示），很容易測量波特圖。這適合傳統控製架構，因為傳統架構隻有一條輸出反饋路徑，且反饋在脈寬調製（PWM）之前經過補償器。

圖1：傳統控製環路增益設置

頻率分析儀

誤差放大器補償器

與傳統電壓模式或電流模式控製架構不同的是，DCAPx控製係統擁有兩條直接輸出反饋路徑：一條通過反饋電阻器分壓器網絡，另一條則通過直流電阻（DCR）注入電路，如圖2所示。DCAPx控製係統並無傳統II型或III型補償器那樣的大直流電（DC）流增益誤差放大器。在FB引腳處調製PWM脈衝。FB引腳通常是傳統控製架構的誤差放大器負輸入端。對於DCAP、DCAP2、DCAP3，它是PWM比較器的一個輸入端。

圖2：具有DCR注入電路的DCAP調節器方框圖

相位

調製器

接地（GND）

PWM

如果舍棄一條反饋路徑的測量輸出值，那麼用圖1所示設置測量的波特圖不直接與瞬態響應相關聯。因此要正確測量環路增益波特圖，環路切斷點應包括兩條反饋路徑，如圖3所示。

圖3：正確的DCAP調節器控製環路波特圖測量設置

相位

調製器

GND

PWM

對DCAPx調節器而言，確定PWM調製增益的是由DCR注入網絡和輸出電容器等效串聯電阻（ESR）在FB引腳處形成的三角波形的下降斜率。沿擾動注入線纜的寄生電感和電阻以及耦合至導線的噪聲將篡改FB引腳處的三角波形，從而使PWM調製增益不同於無測試設置的調節器的增益。

為了保持準確度，將一個旁路電容器（Cpass）並聯添加到20Ω的電阻器。這個20Ω的電阻器和Cpass形成了一個高通濾波器。轉角頻率設置得比轉換器開關頻率的一半還低，以便FB引腳處的三角波形在測試過程中與在正常運行期間基本相似。

[page]

對於開關頻率為500kHz的轉換器，筆者用0.22μF的電容器。對大多數應用來說，適當的Cpass值範圍：0.1μF至0.47μF。為盡量減少對係統的影響，DCR注入電容器（Cp）應比Cpass的十分之一還小，如圖3所示。

圖4展示了采用圖3所示測試設置的波特圖測量結果。Cpass = 0.22μF，CP = 22nF。通過調節Rp和Cff，交叉頻率被設定為開關頻率的六分之一，相位裕度為66度。筆者進行這些實驗所用的參考設計：為Altera公司Arria V FPGA中的電軌供電的步降型轉換器（PMP8824）。

圖4：用推薦的TPS53319（帶DCR注入電容器，Vout = 1.2V）的測試設置測量的波特圖

圖5展示了負載逐步升壓和逐步降壓時的相應瞬態響應。筆者還用PMP8824進行這些實驗。

大小（dB）

相位（度）

頻率（KHz）

圖5：TPS53319（Vout=1.2V）的負載瞬態響應

對DCAP2和DCAP3控製係統而言，DCR注入電路被集成在矽芯片內部。相同的技術均適用。圖6展示了DCAP2和DCAP3調節器的環路波特圖測試設置。

圖6：正確的DCAP2和DCAP3調節器控製環路波特圖測量設置

相位

DCR注入與調製器

GND

對DCAP或DCAP2/DCAP3調節器而言，波特圖是可測量的。可借助以前討論中所提供的技術測量波特圖，以確保係統的穩定性並用於優化瞬態性能的指南。

其它資源：

●AN-1889：如何測量電源的環路傳遞函數

●TPS53318：具有Eco-Mode™的高效8A或14A同步降壓型轉換器

●TPS53355：具有Eco-Mode™的1.5V至15V輸入（4.5V至25V偏置）、30A同步步降型SWIFT™轉換器

要采購電阻器麼，點這裏了解一下價格!

上一篇：透視新電源管理技術的創新發展趨勢

下一篇：名廠分享：如何使用IDE降低MCU功耗？

特別推薦

技術文章更多>>

技術白皮書下載更多>>

熱門搜索

友情鏈接(QQ：317243736)

我愛方案網 ICGOO元器件商城創芯在線檢測芯片查詢天天IC網電子產品世界無線通信模塊控製工程網電子開發網電子技術應用與非網世紀電源網 21ic電子技術資料下載電源網電子發燒友網中電網中國工業電器網連接器礦山設備網工博士智慧農業工業路由器天工網乾坤芯電子元器件采購網亞馬遜KOL 聚合物鋰電池工業自動化設備企業查詢工業路由器元器件商城連接器 USB中文網今日招標網塑料機械網農業機械中國IT產經新聞網高低溫試驗箱

關閉

關閉