rev. b
adp3160/adp3167
–11–
The 最优的 implementation 的 电压 安置, adopt,
将 create 一个 输出 阻抗 的 这 电源 转换器 那 是
全部地 resistive 在 这 最宽的 可能 频率 范围, 在clud-
ing 直流, 和 equal 至 这 最大 可接受的 等效串联电阻 的 这输出
电容 排列. 和 这 resistive 输出 阻抗, 这 输出
电压 将 droop 在 份额 和 这 加载 电流 在 任何
加载 电流 回转 比率; 这个 确保 这 最优的 安置 和
准许 这 minimization 的 这 输出 电容.
和 一个 完美的 电流-模式 控制 转换器, 在哪里 这
平均 inductor 电流 将 respond 没有 延迟 至 这
command 信号, 这 resistive 输出 阻抗 可以 是
达到 用 having 一个 单独的-柱子 滚动-止 的 这 电压 增益 的
这 电压-错误 放大器. 这 柱子 频率 必须 coincide
和 这 等效串联电阻 零 的 这 输出 电容. 这 设备 使用 常量
频率 电流-模式 控制, 这个 是 知道 至 有 一个
nonideal, 频率 依赖 command 信号 至 inductor电流
转移 函数. 这 频率 dependence manifests 在 这
表格 的 一个 一双 的 complex conjugate 柱子 在 一个-half 的 这转变-
ing 频率. 一个 purely resistive 输出 阻抗 可以 是
达到 用 canceling 这 complex conjugate 柱子 和 zeros 在
这 一样 complex 发生率 和 adding 一个 第三 柱子 equal 至
这 等效串联电阻 零 的 这 输出 电容. 此类 一个 compensating 网络
将 是 quite complicated. fortunately, 在 实践 它 是
sufficient 至 cancel 这 一双 的 complex conjugate 柱子 和 一个
单独的 real 零 放置 在 一个-half 的 这 切换 频率.
虽然 这 终止 结果 是 不 一个 perfectly resistive 输出 imped-
ance, 这 remaining 频率 dependence 导致仅有的一个 小
percentage 的 背离 从 这 完美的 resistive 回馈. 这
单独的-柱子 和 单独的-零 补偿 能 是 容易地 implemented
用 terminating 这 g
m
错误 放大器 和 这 并行的 combina-
tion 的 一个 电阻 和 一个 序列 rc 网络.
这 第一 步伐 在 这 设计 的 这 反馈 循环 compensa-
tion 是 至决定 这 targeted 输出 阻抗, r
e(最大值)
, 的 这
电源 转换器 使用 等式 4. 这 补偿 能然后
是 tailored 至 create 那 输出 阻抗 为 这 电源
converter, 和 这 quantity 的 输出 电容 能 是 选择
至 create 一个 网 等效串联电阻 那 是 较少 比 或者 equal 至 r
e(最大值)
.
这 next 步伐 是 至 决定 这 总的 末端 阻抗 的
这 g
m
放大器 那 将 yield 这 准确无误的 输出 阻抗:
R
nR
gR
R
m
mmho m
k
T
I SENSE
mE最大值
T
=
¥
¥¥
=
¥W
¥W¥
=W
()
.
..
.
2
12 5 4
22 15 2
757
(22)
在哪里 n
I
是 这 分隔 比率 从 这 输出 电压 信号 的
这 g
m
放大器 至 这 pwm 比较器 (cmp1), g
m
是 这
跨导 的 这 g
m
放大器 它自己, 和 这 因素 的 2 是
这 结果 的 这 2-阶段 配置. 便条 那 这 内部的
电流 乘法器 (n
I
) 是 12.5 为 这 adp3160, 但是 是 25 为
这 adp3167. 为 这个 例子, 假设 那 我们 使用 这
rubycon 电容 在 这 输出 和 它们的 等效串联电阻 的 1.44 m
W
.
once r
T
是 知道, 这 二 电阻器 那 制造 向上 这 分隔物
从 这 ref 管脚 至 输出 的 这 g
m
放大器 (竞赛 管脚)
必须 是 计算. 这 resistive 分隔物 introduces 一个 补偿 至
这 输出 的 这 g
m
放大器 那, 当 反映 后面的 通过
这 增益 的 这 g
m
平台, 准确地 positions 这 输出 电压
near 它的 允许 最大 在 明亮的 加载. 此外, 这 输出
的 这 g
m
放大器 sets 这 电流 sense 门槛 电压. 在 非
加载, 这 电流 sense 门槛 是 增加 用 这 顶峰 的 这
波纹 电流 在 这 inductor 和 减少 用 这 延迟 在
这 数据 薄板 为 这 fdb7030l, 这 值 的 q
G
是 关于 35 nc
和 这 顶峰 门 驱动 电流 提供 用 这 adp3412 是
关于 1 一个. 在 这 第三 期, q
RR
是 这 承担 贮存 在 这
身体 二极管 的 这 低-一侧 场效应晶体管 在 这 valley 的 这 inductor
电流. 这 数据 薄板 的 这 fdb8030l 做 不 给 那
信息, 所以 一个 estimated 值 的 150 nc 是 使用. 这 esti-
mate 是 为基础 在 信息 建立 在 这 数据 薄板 的 一个
类似的 设备, 这 irf7809. 在 两个都 条款, f
SW
是 这 真实的
切换 频率 的 这 mosfets, 或者 200 khz. i
l(pk)
是 这
顶峰 电流 在 这 inductor, 或者 32.8 一个.
Substituting 这 在之上 数据 在 等式 19, 和 使用 这 worst-
case 值 为 这 场效应晶体管 阻抗 产量 一个 传导 丧失
的 0.96 w, 一个 转变-止 丧失 的 2.75 w, 和 一个 转变-在 丧失 的 0.72 w.
因此 这 worst-情况 总的 丧失 在 一个 高-一侧 场效应晶体管 是 4.43 w.
这 worst-情况 低-一侧 场效应晶体管 消耗 是:
PR I
PmAW
LSF DS 在 LS
LSF 最大值
LSF
=¥
=W¥ =
()
()
.().
2
2
56 25 35
(19)
(便条 那 那里 是 非 切换 losses 在 这 低-一侧 场效应晶体管.)
C
在
选择 和 输入 电流 di/dt 减少
在 持续的 inductor-电流 模式, 这 源 电流 的 这
高-一侧 场效应晶体管 是 大概 一个 正方形的 波 和 一个 职责
比率 equal 至 v
输出
/v
在
和 一个 振幅 的 一个-half 的 这
最大 输出 电流. 至 阻止 大 电压 过往旅客, 一个
低 等效串联电阻 输入 电容 sized 为 这 最大 rms 电流
必须 是 使用. 这 最大 rms 电容 电流 是 给 用:
I
I
DD
I
一个
一个
C RMS
O
HSF HSF
C RMS
()
()
()
.
.–( .) .
=¥-¥
=¥¥=
2
22
53 4
2
20133 20133 11 9
2
2
(20)
便条 那 这 电容 生产者’s 波纹 电流 比率 是
常常 为基础 在 仅有的 2000 小时 的 生命. 这个 制造 它 明智
至 更远 减额 这 电容, 或者 至 choose 一个 电容 评估 在
一个 高等级的 温度 比 必需的. 一些 电容 将 是
放置 在 并行的 至 满足 大小 或者 height (所需的)东西 在 这
设计. 在 这个 例子, 这 输入 电容 bank 是 formed 用
四 270
m
f, 16 v os-con 电容.
这 波纹 电压 横过 这 三 paralleled 电容 是:
V
I
n
等效串联电阻
n
D
nC f
V
Am
F kHz
mV
C 波纹
OC
C
HSF
CINSW
C 波纹
()
()
.
.
=¥ +
¥¥
Ê
Ë
Á
ˆ
¯
˜
=¥
W
+
¥m¥
Ê
Ë
Á
ˆ
¯
˜
=
53 4
2
18
4
0 133
4 270 200
137
(21)
至 减少 这 输入 电流 di/dt 至 在下 这 推荐
最大 的 0.1 一个/
m
s, 一个 额外的 小 inductor (l > 1
m
H@
15 一个) 应当 是 inserted 在 这 转换器 和 这 供应
总线. 那 inductor 也 acts 作 一个 过滤 在 这 转换器 和
这 primary 电源 源.
反馈 循环 补偿 设计 为 adopt
优化 补偿 的 这 adp3160 和 adp3167 准许
这 最好的 可能 containment 的 这 顶峰-至-顶峰 输出 电压
背离. 任何 实际的 切换 电源 转换器 是 本质上
限制 用 这 inductor 在 它的 输出 电流 回转 比率 至 一个 值
更 较少 比 这 回转 比率 的 这 加载. 因此, 任何 sudden
改变 的 加载 电流 将 initially 流动 通过 这 输出 capaci-
tors, 和 假设 那 这 电容 的 这 输出电容
是 大 比 这 核心的 值 定义 用 等式 5, 这个 将
生产 一个 顶峰 输出 电压 背离 equal 至 这 等效串联电阻 的 这
输出 电容 时间 这 加载 电流 改变.
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