ZHCABD3 January 2021 TPS51215A , TPS51397A
4 通过 D-CAP3™ 和 D-CAP2™ 控制模式实现快速负载瞬态响应
负载在笔记本和台式机 PC 应用中的分布会发生巨大变化，因此考虑交流瞬态性能非常重要。选择具有快速瞬态响应能力并采用非线性控制技术（例如恒定接通时间或 D-CAP3™）的直流/直流转换器，即可实现快速瞬态响应，并具有最小输出电容。采用 D-CAP3 控制模式的转换器在确定输出电容值时需考虑三个主要因素：瞬态（包括负载阶跃和负载阶跃的压摆率）、输出纹波和稳定性。
在负载瞬变很严格的应用中，输出电容主要取决于瞬变要求。基于 D-CAP3 的设计为实现小信号稳定性，要求电容值超低。此要求可防止调制器出现次谐波多脉冲行为。
图 4-1 所示为 8A TPS51395 的瞬态性能，其输出电压为 5V，过冲小于 100mV，恢复时间小于 30µs，输出电容为 0.1µF 和 4x22µF。0.8A 至 7.2A 负载阶跃的压摆率为 2.5A/µs。
图 4-1 TPS51395 瞬态波形该 TPS51215A 提供 VCCIN_AUX，采用支持陶瓷输出电容器的自适应导通时间 D-CAP2™ 控制模式，并可在指定的波形条件下实现快速负载瞬态响应，如图 4-2 所示。过压和欠压测试结果均符合目标设计规格。在与 TPS51215A 负载瞬态波形相同的条件下，结果如表 4-1 所示。TPS51215A 波形条件为 VIN = 12.6V，压摆率 = 12A/µs，FSW = 600kΩ，L = 0.22µH，COUT = 220µF + 22*12µF。
图 4-2 TPS51215A 负载瞬态波形表 4-1 TPS51215A 负载瞬态测试结果
| 电压轨 | 类型 | 负载瞬态 | 验证结果 (V) | 目标 (V) |
|---|---|---|---|---|
| 0.8V | 下冲 | 0 A 至 16 A | 1.67 | 1.62 |
| 过冲 | 16 A 至 0 A | 1.858 | 1.89 | |
| 1.8V | 下冲 | 17 A 至 29 A | 1.678 | 1.62 |
| 过冲 | 29 A 至 17 A | 1.882 | 1.89 |