介紹

　　在所有設計過的電壓穩(wěn)壓器控制策略中，遲滯穩(wěn)壓器可能是最簡單的。當輸出電壓低于設定電壓時，這種控制方法簡單地將開關開啟，當輸出電壓上升至略高于設定電壓時，開關關閉。輸出紋波電壓因此成為上下邊界參考閾值電壓之差－遲滯幅度的直接函數(shù)。很難想象還有更加簡單的結構, 通常, 簡單的結構會直接伴隨著性能的下降。

　　遲滯結構的主要缺點是開關頻率隨著輸出電壓變化也會產(chǎn)生相當大的改變。改善該現(xiàn)象的方法稱之為恒定導通時間控制(COT)，它在僅稍微增加復雜度的條件下能夠提供極佳的頻率控制性能。在信號路徑中加入單觸發(fā)定時器。單觸發(fā)的周期是輸入電壓的反比例函數(shù)。導通時間的編程僅需要在輸入電壓Vin處添加一個電阻。 透過表面現(xiàn)象我們可以發(fā)現(xiàn)，它仍然是一個遲滯控制電路，而且它仍然需要在反饋引腳處施加一個紋波電壓。該方案可以去除上邊界閾值，取而代之的是可編程導通時間。但是下邊界閾值仍然需要輸出電壓具有足夠的紋波，從而能夠從中辨別出輸出下降的開啟點。

　　遺憾的是，這里所得到的紋波分量會比通常預期的更大，如果都使用陶瓷輸出電容，主開關產(chǎn)生的時序關系將會產(chǎn)生90度的相移。 下面介紹的精選電路可以解決這些問題，該電路在僅稍微增加電路復雜程度的情況下，不僅完全保證了ESR非相關性，同時還能產(chǎn)生極低的輸出紋波。

　　圖1為完整的LM5010A應用電路。該電路中使用的技巧同樣也適用于美國國家半導體公司其它的恒定導通時間穩(wěn)壓器系列，包括LM5007、LM5008和LM5009, 以及至少在原理上采用純遲滯設計的產(chǎn)品。 一些最新推出的器件例如LM3100則內(nèi)部集成了這里所描述的方法，從而實現(xiàn)了ESR非相關性。 對以下電路進行配置，當輸入電壓范圍在15V至75V之間時，在1.25A負載上產(chǎn)生10V標稱輸出電壓。大多數(shù)的測試都采用30V輸入電壓。

　　請注意在圖1中采用可編程電阻R3的導通定時模塊。該電阻通過確定基于輸入電壓的導通時間來設定工作頻率。調節(jié)比較器通過R1和R2組成的反饋分壓器來觀察輸出電壓。只要輸出電容C6具有足夠的ESR，在開關頻率處表現(xiàn)出電阻性，該電路就可以正確地工作。具有大約1.5歐姆ESR的鋁質電解電容完全可以勝任。

　　LM5010A對三角形輸出紋波的底部電壓進行穩(wěn)壓，在反饋分壓器處所觀察到2.5V的標稱電壓。 當輸出電壓Vout下降至反饋端FB低于該電平時，啟動可編程導通時間，從而迫使輸出電壓提高，并使FB引腳電壓稍高于2.5V。該過程循回往復。因此可編程導通時間可以控制開關頻率和輸出紋波。設定較長的導通時間會降低開關頻率并增加輸出紋波，反之亦然。如果將輸出電容制作得非常大，會伴隨著ESR的等比例降低，會有極少的以輸出紋波形式出現(xiàn)的信號，由于反饋信號的低信噪比，電路將會變得對噪聲相當敏感。 如果使用一個ESR非常低的陶瓷電容，也會產(chǎn)生類似的問題，這是由于較低的信號幅值以及得到的信息會產(chǎn)生90度的相移。

　　當采用22μF的陶瓷輸出電容與1.5歐姆的電阻進行串聯(lián)時，采集得到圖2波形。 可以看出該電路提供了有限的以及控制良好的ESR。開關非常穩(wěn)定，工作表現(xiàn)良好，但在10V輸出時有峰峰值約為500mV的紋波。