rev. d–10–
ADP3041
theory 的 运作
切换 调整器
这 adp3041 是 一个 boost 转换器 驱动器 那 stores 活力
从 一个 输入 电压 在 一个 inductor 和 delivers 那 活力,
augmented 用 这 输入, 至 一个 加载 在 一个 高等级的 输出 电压. 它
包含 一个 电压 涉及 和 一个 错误 放大器 至 com-
pare 一些 fraction 的 这 加载 电压 至 这 涉及 和 至
amplify任何 区别 在 它们. 这 amplified 错误
信号 是 对照的 至 一个 动态 信号 生产 用 一个 inter-
nal ramp发生器 包含 转变 电流 反馈. 这
comparator 输出 定时 sets 这 职责 比率 的 一个 转变 driv-
ing 这inductor 至 维持 这 desired 输出 电压.
referring 至 图示 1, 一个 典型 应用 powers 两个都 这 ic
和 这 inductor 从 这 一样 输入 电压. 这 在-碎片
场效应晶体管 是 驱动 在, 拉 这 sw 管脚 关闭 至 pgnd. 这
结果 电压 横过 这 inductor 导致 它的 电流 至 增加
大概 成直线地, 和 遵守 至 时间.
当 这 场效应晶体管 转变 是 转变 止, 这 inductor 电流
不能 漏出 至 零, 和 所以 这个 电流 驱动 这 sw node
电容 迅速 积极的 直到 这 二极管 变为 向前
片面的. 这 inductor 电流 now begins 至 承担 这 加载
电容, 造成 一个 slight 增加 在 输出 电压. 一般地,
这 加载 电容 是 制造 大 足够的 那 这个 增加 是 非常
小 在 这 时间 这 转变 是 止. 在 这个 时间, inductor
电流 是 也 delivered 至 这 加载. 在 稳步的 状态 运作,
这 inductor 电流 超过 这 加载 电流, 和 这 excess 是
what charges 这 加载 电容. 这 inductor 电流falls
在 这个 时间, though 不 必然地 至 零.
在 这 next 循环, initiated 用 这 在-碎片 振荡器, 这
转变 是 又一次 转变 在 所以 那 这 inductor 电流 是 ramped
向上 又一次. 这 承担 在 这 加载 电容 提供 加载 电流
在 那 间隔. 这 remainder 的 这碎片 是 arranged 至
控制 这 职责 比率 的 这 转变 至 维持 一个 选择 输出
电压 despite 改变 在 输入 电压 或者 加载 电流.
这 输出 电压 是 scaled 向下 用 一个 电阻 电压 分隔物
和 提交 至 这 g
m
放大器. 这个 放大器 运作 在
这 区别 在 一个 在-碎片 涉及 和 这 电压 在
这 fb 管脚 所以 作 至 bring 它们 至 balance. 这个 是 当 这
输出 电压 相等 这 涉及 电压 multiplied 用 这
电阻 电压 分隔物 比率.
这 g
m
放大器 驱动 一个 内部的 比较器, 这个 有 在 它的
其它 输入 一个 积极的-going ramp 生产 用 这 振荡器
和 修改 用 这 电流 sense 放大器. 这 场效应晶体管
转变 是 转变 在 作 这 修改 ramp 电压 rises. 当
这个 电压 超过 这 输出 的 这 g
m
放大器, 这 compara-
tor 转变 止 这 转变 用 resetting 这 flip-flop 先前 设置
用 这振荡器. 这 输出 的 这 flip-flop 是 缓冲 用 一个 高
current 驱动器, 这个 转变 在 这 场效应晶体管 转变 在 这
beginning 的 这 振荡器 循环.
在 这 稳步的 状态 和 常量 加载 和 输入 电压, 这
电流 在 这 inductor 循环 周围 一些 平均 电流
水平的. 这 增加 ramp 的 电流 取决于 在 输入 电压
和
t
1
, 这 转变-在 时间, 当 这 减少 ramp 取决于
在 这 区别 在 这 输入 和 输出 电压和
t
2
,
这 remainder 的 这 循环. 为 这 顶峰 的 这些 二 ramps
至 是 equal 和 opposite 至 维持 稳步的状态, 一个 能 say
那
t
1
×
V
在
将 equal
t
2
×
(
V
输出
–
V
在
), 如果 我们 neglect 这 效应
的 阻抗 在 这 inductor 和 转变 和这 为ward 电压
漏出 的 这 二极管. 从 这个 equality 一个 能derive
t
1
/
T
= 1 –
V
在
/v
输出
, 在哪里
T
是 这 时期 的 一个 循环,
t
1
+
t
2
. 这个 结果
给 美国 这 转变 职责 比率,
t
1
/
T
, 在 条款 的 这输入 和
输出 电压.
在 实践, 这 职责 比率 needs 至 是 slightly 高等级的 比这个
计算. 因为 的 序列 阻抗 在 这 inductor 和 这
转变, 这 电压 横过 这 真实的 电感 是 somewhat 较少
比 这 应用 v
在
, 和 这 真实的 输出 电压 是 较少 比
我们的 approximation 用 这 数量 的 这 二极管 向前电压
漏出. 不管怎样, 这 反馈 控制 在里面 这 adp3041 adjusts
这 职责 比率 至 维持 这 输出 电压. 改变 在
加载 电流 和 输入 电压 是 也 accommodated 用 这
反馈 控制.
改变 在 加载 电流 alone 需要 一个 改变 在 职责 比率 在
顺序 至 改变 这 平均 inductor 电流. once 这inductor
电流 adapts 至 这 新 加载 电流, 这 职责 比率应当
返回 至 nearly 它的 原来的 值, 作 一个 能 看 从 这
职责 循环 计算, 这个 取决于 在 输入 和 输出
电压 但是 不 在 电流. 增加 这 转变 职责 比率
initially减少 这 输出 电压 直到 这 平均 inductor
电流 增加 足够的 至 补偿 这 减少 的 这 t
2
interval. 用 限制的 这 职责 比率, 一个 能 阻止 这个 效应
从 regeneratively 增加 这 职责 比率 至 100%, 这个
将 导致 这 输出 至 下降 和 这 转变 电流 至 上升
没有 限制. 这 职责 比率 是 限制 至 关于 80% 用 这
设计 的 这 振荡器 和 一个 额外的 flip-flop 重置.
一个 比较器 比较 这 电流 sense 放大器 输出 至 一个
工厂 设置 限制 那 resets 这 flip-flop, turning 止 这 转变.
这个 阻止 runaway 或者 超载 情况 从 损害的
这 转变 和 reflecting 故障 overloads 后面的 至 这 输入. 的
航线, 这 加载 是 直接地 连接 至 这 输入 用 方法 的 这
二极管 和 inductor, 所以 保护 相反 短的 短路 负载
必须 是 完毕 在 这 电源 输入.
这 g
m
放大器 有 高 电压 增益 至 确保 这 输出
电压 精度 和 invariance 和 加载 和 输入 电压.
不管怎样, 因为 它 是 一个 g
m
放大器 和 一个 指定 电流
回馈 至 输入 信号 电压, 它的 高 频率 回馈
能 是 控制 用 这 补偿 阻抗. 这个 准许
这 高 频率 增益 的 这 g
m
放大器 至 是 优化 为
这 最好的 compromise 在 速 的 回馈 和 频率
稳固.
这 稳固的 关闭-循环 带宽 的 这 系统 能 是 extended
用 这 电流 反馈 显示. 一个 信号 representing 这 magni-
tude 的 这 转变 电流 是 增加 至 这 ramp. 这个dynamically
减少 这 职责 比率 作 这 电流 在 这 inductor 增加,
直到 这 g
m
放大器 restores 它, improving 这 关闭-循环
频率 稳固.
软 开始
这 软 开始 管脚 能 加载 这 竞赛 管脚, forcing 一个 低 职责
循环 当 它的 电压 是 低. 一个 电容 在 ss initially holds
the 管脚 低; 不管怎样, 一个 小 内部的 电流 charges 这
电容, 造成 ss 至 上升 之后
SD
变得 高. 作 它 rises,
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