在恒定導(dǎo)通時間(COT)穩(wěn)壓器設(shè)計中控制輸出紋波并獲得ESR非相關(guān)性(07-100)
在靠近輸出電容處增加一個相當(dāng)大的陶瓷電容的確會造成潛在的問題。 這里顯示的是在靠近輸出端連接2.2μF陶瓷電容時,電路會發(fā)生的情況。
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/81735.htm 開關(guān)脈沖又開始成束出現(xiàn)。 將附加的濾波電容與主輸出電容的有效并聯(lián)ESR會產(chǎn)生問題。如果附加電容和主輸出電容的ESR所確定的轉(zhuǎn)折頻率接近穩(wěn)壓器的開關(guān)頻率,有效ESR值會開始降低,同時可通過控制電路“看見”紋波產(chǎn)生衰減。僅當(dāng)您可以保證具有足夠的跡線電感將附加電容與主輸出電容有效地隔離,才能確保其可以正常地工作。 當(dāng)然,很難保證措施是否適當(dāng)??赡芙鉀Q該問題的其他方案就是將電路按照圖4進行配置。
在該配置下,將375mΩ的電阻R4串聯(lián)在直流輸出電流回路中。C6上的紋波將會非常小,如果需要,實際上可以通過將C6取值變大,從而將其紋波設(shè)置得任意小。其缺點則是由于R4串聯(lián)占用了反饋,顯著地降低了負載調(diào)節(jié)功能,并在R4上消耗了大量的功率。 當(dāng)將R4與C7相連時,相對于高輸出電壓設(shè)計而言,這些不利因素的影響將會保持在合理的較小程度。 在所示的該例中,負載從零變化到1.0A,輸出電壓下降大約為400mV。 但現(xiàn)在紋波下降到略超過10mV峰峰值。 當(dāng)在負載處增加更多的濾波電容時,不管其互連造成的跡線電感有多大,對該電路幾乎沒任何影響。
人為產(chǎn)生所需要的紋波信息并將其送入控制器后混淆到所希望看到的信號,這可能是一種最佳的解決方案。 這樣可以在實現(xiàn)控制任意小的輸出紋波的同時,仍然保持電路正常工作。并且也不存在負載調(diào)節(jié)的劣化,也無需在電源回路中添加額外的電阻。圖5中的R4、C7、C8網(wǎng)絡(luò)形成一個三角波發(fā)生器,可以為FB引腳提供所需要的信息。的確可以通過將電感上的電壓以及R4和C7求積分,以及通過C8將生成的信號交流耦合至反饋引腳來實現(xiàn)。考慮該問題的一個方法就是用電感對其上的施加電壓進行積分,產(chǎn)生一個三角電流波形。產(chǎn)生的電流流經(jīng)輸出電容的ESR,會產(chǎn)生一個三角電壓波形供反饋使用。這里所示的RC電路的確實現(xiàn)了非常類似的功能。 電容C7對通過R4的電流求積分,該電流與其上施加的電壓成正比。 它與出現(xiàn)在電感上的電壓相同。只要連接了反饋電路,這就是之前完全相同的情況。上一個電路中的ESR電阻已被去除,所以電路中僅有的ESR由22μF陶瓷電容產(chǎn)生。從而將總體ESR保持在10mΩ左右的范圍內(nèi)。
現(xiàn)在紋波電壓大約為15mV峰峰值。同時也應(yīng)注意到測量到的尖峰電平同之前測量的結(jié)果相比會稍微降低些。這僅僅是由于我們已經(jīng)移動了開關(guān)結(jié)點測量。連接至一個噪音信號源的附加示波器探針會產(chǎn)生能量輻射,繼而會被紋波測量的探針所拾取。若要對紋波進行非常精確的測量時,一個很好的方法就是使用一個單獨的探針。在15V至50V的輸入電壓范圍內(nèi)對線路的輸入穩(wěn)壓進行測量,得到大約為20mV。 該設(shè)計完全不受附加的大輸出電容的影響。它要求ESR值為零并總是能保持良好的特性。如果環(huán)境嘈雜或者布局欠優(yōu)化,您僅需減少積分器的時間常數(shù),并產(chǎn)生更多的信號。注意到這將會造成標稱輸出電壓值上的輕微變化,這是由于進行調(diào)節(jié)的是紋波三角的底部電平而非平均值。如果需要的話,可以稍許調(diào)整反饋分壓器比值以進行補償。
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