ZHCSPH5C June 2022 – March 2023 UCC28C50 , UCC28C51 , UCC28C52 , UCC28C53 , UCC28C54 , UCC28C55 , UCC28C56H , UCC28C56L , UCC28C57H , UCC28C57L , UCC28C58 , UCC28C59 , UCC38C50 , UCC38C51 , UCC38C52 , UCC38C53 , UCC38C54 , UCC38C55
PRODUCTION DATA
补偿固定频率反激式的第一步是验证转换器是连续导通模式 (CCM),还是不连续导通模式 (DCM)。如果初级电感 (LP) 大于 DCM 或 CCM 边界模式工作的电感,称为临界电感 (LPcrit),则转换器在 CCM 中工作:
对于整个输入电压范围,所选电感器的值大于临界电感器的值。所以,转换器以 CCM 工作,补偿环路需要基于 CCM 反激式公式进行设计。
电流到电压转换是通过外部以接地为基准的 RCS 和 2R/R 的内部电阻分压器完成的,该分压器设置内部电流检测增益,即 ACS = 3。这些内部电阻器的确切值并不重要,但 IC 对电阻分压比提供了严格的控制,因此,无论实际电阻值如何变化,它们之间的相对值都会保持不变。
如方程式 19 中所示,峰值电流模式控制 CCM 反激式转换器的固定频率电压控制环路的直流开环增益 (GO) 通过首先使用输出负载 (ROUT)、初级与次级匝数比 (NPS) 和方程式 20 中计算的最大占空比 (D) 来近似计算得出。
在方程式 19 中,D 用方程式 20 计算,τL 用方程式 21 计算,M 用方程式 22 计算。
对于这种设计,输出电压 (VOUT) 为 12V、48W 的转换器与输出负载 (ROUT)(满载时等于 3Ω)有关。当最大占空比为 0.627,电流检测电阻为 0.75Ω,并且初级与次级匝数比为 10 时,开环增益计算为 3.082 或 9.776dB。
CCM 反激式有两个相关的零点。ESR 和输出电容为功率级贡献了一个左半平面零点 (ωESRz),该零点的频率 (fESRz) 由方程式 23 和方程式 24 计算。
当输出电容为 2200µF 且总 ESR 为 43mΩ 时,fESRz 零点位于 1.682kHz。
CCM 反激式转换器在其传递函数的右半平面 (RHP) 中有一个零点。RHP 零点与左半平面零点相似,随着频率增加,具有相同的 20dB/十倍频程上升增益幅度,但它增加了 90° 相位滞后,而不是超前。这种相位滞后往往会限制整个环路带宽。RHP 零点 (ωRHPz) 的频率位置 (fRHPz) 是输出负载、占空比、初级电感 (LP) 和初级到次级侧匝数比 (NPS) 的函数。
输入电压越高,负载越轻,右半平面零点频率就越高。通常,设计需要考虑最低右半平面零点频率的最坏情况,并且必须在最小输入和最大负载条件下对转换器进行补偿。当初级电感为 1.5mH 时,在 75V 直流输入下,RHP 零点频率 (fRHPz) 在最大占空比、满载时等于 7.07kHz。
功率级有一个主导极点 (ωP1),它位于感兴趣的区域中,处在较低的频率 (fP1) 处,与占空比、输出负载和输出电容有关,用方程式 28 计算。还有一个双极点放在转换器开关频率的一半处,fP2 用方程式 30 计算。在本例中,极点 fP1 位于 40.37Hz,而 fP2 位于 55kHz。