5 优化负载瞬态响应

几乎所有电子器件都要求电源电压保持在特定的容差范围内，即使负载电流发生变化也是如此。当负载电流需求在零到满载之间变化时，即使该变化在相对较短的时间内发生，稳压器也必须能够保持其输出电压恒定。输出电压的变化幅度取决于稳压器的速度、输出电容器的数量和类型以及负载电流变化的 di/dt。负载电流的 di/dt 与应用有关，因此电容器的数量和类型以及稳压器的速度是改善输出电压变化幅度的两个主要因素。

在稳压器控制环路针对负载变化进行调整的时间间隔内，只有输出电容器能够提供前稳态值和新负载电流值之间的负载电流差值。因此输出电容器将显著影响瞬态响应。改善输出电压偏差的最直接方式是使用更大的电容。图 5-6 展示了具有 2.2µH 电感器和 10µF 电容器的 TPS563257 的负载瞬态。图 5-2 展示了具有 2.2µH 电感器和 22µF * 3 电容器的 TPS563257 的负载瞬态。

图 5-1 具有 2.2µH 电感器和 10µF 电容器的负载瞬态

图 5-2 具有 2.2µH 电感器和 22µF * 3 电容器的负载瞬态

稳压器控制环路的响应速度越快，在环路校正到负载电流的新值之前，输出电容器的电压变化就越小。控制器的响应时间与控制环路的带宽直接相关。带宽越高，控制器的响应速度就越快。由于 TPS56x25x 系列具有内部补偿功能，因此带宽主要受 LC 滤波器转角频率的影响，该频率在控制环路中形成双极点。如表 3-1 所示，LC 转角频率越高，控制环路带宽就越高。要提高 LC 转角频率，请减小电感和电容的乘积，或选择合适的前馈电容器。