ZHCSMC6 September 2022 TPS51383
PRODUCTION DATA
TPS51383 和 TPS51384 使用自适应导通时间 PWM 控制及专有 D-CAP3 控制模式运行,该模式可实现较少的外部元件数量以及快速负载瞬态响应,同时保持良好的输出电压精度。在每个开关周期开始时,高侧 MOSFET 都会在内部一次性计时器设置的导通时间内导通。该导通时间是根据转换器输入电压、输出电压和伪固定频率设置的,因此,这种类型的控制拓扑称为自适应导通时间控制。在反馈电压 (VFB) 降至低于内部基准电压 (VREF) 后,一次性计时器复位并再次开启。将生成一个内部斜坡,该斜坡被馈送到 FB 引脚以模拟输出电压纹波。此操作支持使用 ESR 非常低的输出电容器,例如多层陶瓷电容器 (MLCC)。D-CAP3 控制模式拓扑不需要外部电流检测网络或环路补偿。
TPS51383 和 TPS51384 包含一个误差放大器,可使输出电压变得非常准确。对于任何内部补偿的控制拓扑,它可以支持一系列输出滤波器。使用的输出滤波器是低通 L-C 电路。此 L-C 滤波器具有双极,如以下公式所示。
在低频率下,整体环路增益是由输出设定点电阻分压器网络和内部增益设定的。低频 L-C 双极的相位为 180 度。在输出滤波器频率下,增益以每十倍频程 –40dB 的速率滚降,且相位快速下降。内部纹波生成网络引入了高频零点,可将增益滚降从每十倍频 –40dB 降低到 –20dB,并将相位增加到零点频率之上每十倍频程 90°。内部纹波注入高频零点经过优化,可提供快速瞬态响应性能,此外,还考虑使用典型的外部 L-C 滤波器满足稳定性要求。为输出滤波器选择的电感器和电容器必须确保双极位置足够靠近高频零点,以便由该高频零点提供的相位提升可提供足够的相位裕度来满足稳定性要求。整个系统的交叉频率通常必须低于开关频率 (FSW) 的五分之一。