電源管理之對降壓調整器的高降壓比率進行控制
利用干凈的、具有寬工作范圍的、單極點控制架構,最終用戶擁有利用這種便于補償的特點的靈活性,這一點是有趣的。用戶可以采用大約在300Hz的一個零點來實現非常簡單的、顯性的極點補償。該設計容許從1KHz遠至30KHz之間的某個頻點出現交叉頻率,因為這是簡單的RC補償。正是該控制架構的寬容特性才得以維持環路設計的簡單性。把ECM降低至切合實際
LM5576家族的SIMPLE SWITCHER降壓調整器就是利用這種簡便的補償特性,通過可達到的環路補償把一定程度的控制能力返回給用戶,相比之下,以前版本的SIMPLE SWITCHER調整器完全依賴于內部的、工廠預先編程的增益特性。
當然,為了真正利用環路增益的靈活性,工作頻率也應該是靈活的。這就容許用戶在效率、解決方案的尺寸以及動態性能之間做出性能折中。例如,如果用戶要求極佳的動態性能,而效率卻是次要考慮,那么,設計工程師可以選擇運行在比較高的時鐘頻率,因此,把LC濾波器中存儲的能量最小化,并容許得到更好的瞬態響應。
相反,對于以加大一些電路板空間來獲得最優化效率的應用,用戶可以選擇較低的時鐘頻率,相關的LC濾波器就較大。歸因于濾波器單元中存儲的較大能量,動態性能會被打折。然而,在任何一種情形下,環路可以方便地針對選定的LC濾波器元器件以及時鐘頻率進行裁剪。對于具有很大級別的動態加載的系統,較快的控制環路準許減小輸出電容,因此,節省了整個設計的成本。
為了努力最小化用戶部分的設計工作量,整個調整器可以采用完全自動化的、著名的專家系統WEBENCH來設計。該軟件將生成確實穩定且達到預期功能的各種設計。然而,該軟件尚未智能到自己就足以把調整器的動態性能設計為最佳,那還需要少量的用戶介入。對于大多數應用來說,那是不必要的。
然而,對于那些在控制環路中需要少許額外帶寬的情形來說,用戶可以選擇調節補償。各種瞬態仿真的結果可以被觀察到,就像觀察整個環路增益的波特圖一樣,而由軟件選擇的補償可以被調節,以努力改善環路的動態性能。用戶可以自由地把環路帶寬推至遠遠高于工廠在傳輸函數中開始顯示的高頻率極點,因此,在稍微犧牲相位裕量的情況下,可以擴展環路帶寬,而瞬態動態性能得到了充分的改善。
為了迫使環路進入穩定狀態,對于電感器以及輸出電容的數值基本上沒有限制。在下面的例子中,開關頻率被提高至500KHz,從而容許電感器的數值為15uH,而電容器的數值為220uF。與簡單的、單片電路調整器相比,結果得到了一個看起來相當好的大負載階躍響應特性。

圖3:大負載階躍響應的實例。
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