ZHCSNZ9A May 2023 – February 2024 TPS543A22
PRODUCTION DATA
MODE 引脚用于在三种不同的斜坡设置之间进行选择。理想斜坡设置取决于 VOUT、fSW、LOUT 和 COUT。首先,使用方程式 29 计算 LC 双极点频率。然后,计算 fSW 和 fLC 之间的比值。根据此比率和输出电压,使用图 7-3 选择建议的斜坡设置。对于 1V 输出,比值介于约 35 和 58 之间时、介于约 58 和 86 之间时以及大于约 86 时,TI 分别建议使用 1pF 斜坡、2pF 斜坡和 4pF 斜坡。通常,使用设计可以支持的最大斜坡电容器。增加斜坡电容器可改善瞬态响应,但会降低稳定性裕度或增加导通时间抖动。
对于此设计,fLC 为 17.5kHz,比值为 57,位于 1pF 和 2pF 斜坡设置的边界。通过工作台评估,发现使用 2pF 斜坡时,设计可具有足够的稳定性裕度,因此选择此设置用于获得出色的瞬态响应。图 7-3 中给出的建议斜坡设置包括裕度,以考虑可能的组件容差和不同运行条件下的变化,因此可以使用如本示例所示的更高斜坡设置。
将前馈电容器 (CFF) 与上反馈电阻器 (RFBT) 并联使用,在控制环路中添加一个零点以提供相位提升。包括此电容器的占位符,因为它提供的零点可能需要满足相位裕度要求。该电容器还添加了一个频率高于零的极点。极点和零点频率不是独立的,因此,选择零点位置后,极点也固定了。通过使用方程式 30 计算 CFF 的值,将零点放在 fSW 的 1/4 处。计算值为 128pF — 向下舍入为最接近的标准值 120pF。
使用交流响应的工作台测量,将此示例设计的前馈电容器增加到 180pF 以改善瞬态响应。
可以使用更大的前馈电容器进一步改善瞬态响应,但要注意确保在所有工作条件下至少有 –9dB 的增益裕度。前馈电容器将输出端的噪声注入 FB 引脚。这种增加的噪声会导致开关节点处的导通时间抖动增加。增益裕度太小会导致重复的宽脉冲和窄脉冲行为。在 PCB 布局不理想的情况下,添加一个与前馈电容器串联的 100Ω 电阻器有助于降低噪声对 FB 引脚的影响。该电阻器的值必须保持较小,因为较大的值会使前馈极点和零点靠得更近,从而降低前馈电容器提供的相位提升。
当使用较高的 ESR 输出电容器(例如聚合物电容器或钽电容器)时,必须考虑它们的 ESR 零点 (fESR)。可以使用方程式 31 计算 ESR 零点。如果 ESR 零点频率小于 fSW 的估计带宽的 1/10,它会影响增益裕度和相位裕度。如有必要,可使用从 FB 引脚到地的串联 R-C 将极点添加到控制环路中。本设计中使用了所有陶瓷电容器,因此忽略了 ESR 零点的影响。