新闻中心
你的位置:主页 > 新闻中心 >

解析高频电流模式降压转换器的实例

作者:浙江体彩网 发布时间:2020-12-10 03:42 点击:

  开环响应[ 2 ]。在图11中,左图对应于我们第一次尝试建立的一个type 2补偿器,在10千赫处有65°相位增量和20dB增益。在该图中,运放幅值与type 2补偿器相交和相悖,导致我们想要的特征被破坏(最终的相位误差几乎有60°)。一看就很明显,这交叉表明,要么是选择的运放不适合,要么用type-2补偿器设置的目标过高。

  左图清楚地显示这两个响应相交和衰减。右边的幅值图中没有交叉,但最终的结果也失真。

  似乎表明,我们应当可以设计那样的type-2电路,在10千赫交越频率处不再有增益而是衰减。但我们的计算表明不是这样,因为确定最终有17°相位误差。

  一种方法建议选择一个增益带宽乘积(GBW)大于所用type 3补偿器的0 dB交越频率的运算放大器。然而您可看到,它不适用于图11:在左边,type 2的0 dB交越频率400千赫左右,而在右边,我们想要衰减而不是增益。我提出一个稍微不同的经验之谈的方案,其中运算放大器的开环响应必须比type 2补偿器的20fc 「飞高」20dB。如图12所示。图形化的方法是确定你的运放必须具有多少GBW的第一步,以使所需的相位增量和增益目标在可接受的范围内。

  作为第一步,我们建议选定运放的开环响应至少比type 2补偿器的斜率高20dB。

  您首先计算type 2在20fc处的dB幅值,再加20dB。然后您计算出相应的运放开环增益交越频率或GBW:

  左边,(8)给出了4.4MHz的GBW,而对第二种情况建议150千赫的GBW。应用这一策略到第一个例子,从而选定运算放大器开环增益为90dB,低频极点位于150赫兹,或开环增益80dB,低频极点450赫兹。不要减少开环增益到70dB以下 [2],以使稳态误差在可接受的范围内。当应用这种策略,中带增益为19.5dB,相位增量约60°。

  在第二个例子中,(8)建议GBW 140kHz,开环增益80dB和低频极点15Hz。中带增益色散为0.4dB,相位增量为56°或偏差9°。低频极点增至30赫兹,降低增益色散到0.2 dB和相位增量误差为4.4°。

  有了公式(8),您可开始选择一个合适的运放的GBW。基于观察和反复实施几种情况以找到合适的GBW。我曾试图从(6)提取可能的GBW–例如忽略高频极点作用–以符合最初完美的type 2特定的偏差,但我不确定已经确立有意义的表达式。一旦您有建议的GBW,就能查找运算放大器的数据表和确定一个合适的元件。将AOL和低频极点与Mathcad表[3]联系起来,比较与目标的偏差。一定要探索最小值,以致在最坏的情况下偏差仍是可接受的。

  假设我们设计了一个5A降压稳压器,将3.7V电池降至1.5V,开关频率1 MHz。输出电容是180μF和有3mW等效串联电阻(ESR)rC。假设我们想要50毫伏输出压降,负载变化从1.5A到5A。因此电源输出阻抗必须等于:

  这可能表明小讯号的闭环输出在交越频率fc处的阻抗以电容器阻抗为主,其提供的ESR足够小:

  从所需的压降,考虑180μF电容和想要的14.3mW输出阻抗,我们可估算出需要的交越频率是:

  有些人会反对,认为这是对小讯号的近似分析,大讯号响应将不同。这是事实,但经验表明,最终的结果与计算相近。当然,当存在ESR和ESL(寄生电感),结果大大不同,但这第一阶的方法是个有意义的起点。此外,此方法分析表明将交越频率与通常建议的Fsw/5或Fsw/10相比,往往是荒谬的。

  我们选择了62千赫的交越频率fc。为了补偿这种转换器,我们首先需要功率级的动态响应,这是分析的出发点。有几种方式:a)使用控制到输出的传递函数H(s)并由此得出波德图)b) 用平均模型建立一个仿真设置 c)在实验室建立一个原型和用网络分析仪提取响应 或d)用Simplis或PSIM建立开关模型和提取交流响应。我们采用了策略b)如图13所示。

  从幅值图,我们看到,如果我们想要62千赫交叉频率,中频带增益必须是25.5dB。如果我们目标是70°相位裕度(pm),在交越处约86°的相位滞后(pfc)需要以下相位增量值:

  从Mathcad表的计算表明,一个极点位于291千赫,而零点将位于13.2kHz。根据(8),必须选择一个50MHz的GBW放大器。查阅各种运放的数据表,我们发现LT1208具有典型的7k开环增益(约77dB),可降到2k(66dB)为最小值。其典型增益带宽积为45MHz,在电源±5V时,降至34兆赫。因此,低频极点位于34兆赫/7k,约4.8千赫处。

  所示为两个不同的开环增益的type-2波德图。77dB提供45MHz GBW和色散很小。当AOL降至66dB(最低规格),增益色散仍可接受,但相位增量偏离目标10.7°。

  我们现在可以实际模型(至少有AOL与两个极点)闭环和捕获选定的运算放大器的特点到我们现在更新的的仿真原理图。

  我们可绘制开环增益T(f),并看到开环的变化如何影响动态响应。结果如图16所示。正如预期的那样,交越频率和相位裕度出现一些色散。

  动态响应受开环增益变化的影响。在最坏的情况下(66dB AOL),相位裕度下降到60左右°,是可接受的(虚线)。

  最低的开环增益有44mV的偏差而典型值导致压降40mV(虚线dB AOL)

  该压降在两个开环增益值的规格范围内。当然,这是个简化的方法,考虑到运算放大器的误差电压偏差(1.6V),压摆率必须是整个分析的一部分,其影响对瞬态响应的评估。

  本周和上周的推文介绍了运放动态响应对补偿器性能的影响。当需要大带宽时,您不可再忽视这些对补偿器的动态响应的作用。可以将您想要的完美的type-2响应与所选择的运放的开环幅值图叠加,并看看是否重叠。然而,我们已看到的一种情况是,不重叠最终导致一个显著的相位增量失真。通过运算放大器开环响应和完美的type 2开环响应之间的显著差距,您可选择增益带宽积,并以给定的公式检查它如何影响所需的响应。一个全面的稳定性分析,必须通过影响所有元件容差考虑整个环路增益,包括运算放大器的内部。通过(6)中完整的type-2传递函数,您就可以进一步分析。

  C114讯 12月9日消息(水易)日前,在由中国通信学会主办,天线G....

  确定电感器和IC之间的最佳匹配对于实现PCB空间,散热和成本效率方面的最佳性能至关重要。 当今高度发....

  作者 :TI 汽车电子市场经理Zachary Imm 随着汽车配备越来越多的传感器和功能,汽车中的电....

  开关稳压器,英文(regulatior),有人叫它调节器、稳压源。实现稳压,就是需要控制系统(负反馈....

  开关电源的纹波是指,叠加在开关电源输出电压上,频率与开关频率一致的交流量,其产生原因是开关电源的电流....

  BST与SW引脚之间的自举电容在每个周期的开启过程中提供栅电流给高侧FET器件栅充电,也为自举电容提....

  我们经常在教科书或者原厂的PCBDesignGuide里看到一些关于高频高速信号的设计原则,其中就包....

  以 buck 为例.Buck 最简单, 容易理解。电压模式, 电流连续为最基础的工作方式, 也是其他....

  Vishay推出集成式40 V MOSFET半桥功率级,RDS(ON)和FOM达到业界出色水平,提高功率密度和效率

  节省空间的器件采用小型PowerPAIR® 3x3S封装,最大RDS(ON)导通电阻降至8.05 m....

  TI推出了具有集成铁氧体磁珠补偿功能的新系列低噪声DC/DC开关稳压器

  高精度系统要求电源轨具有低噪声和低纹波,以保持信号的精度和完整性。TPS62912和TPS62913....

  1.行业背景 近年来,我国党政机关大力推进信息化建设,积极发展电子政务,工作效率不断提高。但涉密物品,包括档案文件、U盘...

  扬杰科技针对工业焊机、感应加热、电磁炉等高频应用领域, 推出IGBT高频系列模块新品

  产品特点 ◆最高结温Tjmax=150℃; ◆低关断损耗,适合高频应用; ◆具有超快速和软....

  本文档的主要内容详细介绍的是高频用单层微型片状电容器的选型手册免费下载。

  昆山双桥传感器测控技术有限公司 昆山双桥传感器测控技术有限公司是中科院昆山高科技产业园、国家火炬计划....

  想自己研究一下关于超声波的清洗应用 供电是直流DC12V 原理大概就是产生一个高频信号驱动超声波换能器,将电能转换为机械...

  MLCC(多层陶瓷电容器)是各种电子、通讯、信息、军事及航天等消费或工业用电子产品的重要组件。MLC....

  近日,深圳明阳电路科技股份有限公司(以下简称明阳电路或公司)可转债获得证监会审核通过。 明阳电路主营....

  引导党员主动在企业发展中做技术研发先锋岗、管理保障中流砥柱、提升质量催化剂、安全工作定海神针 这就是....

  FP7102是一款采用电压控制模式的降压转换IC,用于驱动高功率LED元件,内含2AP沟道的功率MO....

  LM3407是一款集成了N沟道功率MOS场效应管的脉冲宽度调制的浮动式降压转换器,其设计是为提供精准....

  AUR6602是一款连续导通模式下的电感式降压转换器,该器件可以被用来驱动单个或多个LED串联。AU....

  虽然单片式解决方案需要的空间较少,也简化了设计流程,但另一方面,控制器解决方案的优势是更加灵活。

  COMPONENTS应用笔记140 - 第3/3部分:开关电源组件的设计考虑因素

  随着数据处理系统越来越大,速度越来越快,其处理器和存储器单元在电压不断降低的情况下需要更大的电流。在....

  显然是高效率。在SMPS中,晶体管在开关模式而非线性模式下运行。这意味着,当晶体管导通并传导电流时,....

  电力线的首要功用是传输工频电流,要使它兼作传输高频信号的通道,就有必要使工频电流和高频电流分隔。这就....

  PT4105是一款大功率LED驱动用18V降压转换器。它包含一个PWM控制器、一个高精度的能带隙参考....

  Bluetooth®以及Wi-Fi等无线通信市场的扩大显著,特别是最近智能手机和平板电脑成为枢纽与....

  来源:汽车电子硬件设计 上期文章告诉了一个教大家如何查找陶瓷电容的参数的方法,这一期我们就来聊一聊铝....

  建议使用低ESR的电容,如陶瓷电容 我们在设计电路选取电容的时候,经常会出现这样一段话,都说陶瓷电容....

  升压IC之SX1308的SX1308应用电路图与SX1308升压电路图

  升压IC之电流模式升压变换器SX1308的深度解析,升压IC即升压芯片,想必大家均具备一定了解。下面....

  作者:Victor Khasiev ADI 台式电源(PS)往往有偶数个端口(忽略机箱端口):一个正....

  Dialog推出汽车级步降DC-DC(降压)转换器DA913X-A,工作效率超过90%

  高度集成的DA913X-A系列器件所需的外部元件比竞争方案更少,实现更低的BOM成本和更小的解决方案....

  电路图显示LTC1627,高效降压转换器,适用于单节或双节锂离子电池输入...

  一直以来,大家都认为价格是阻碍超高频RFID普及的最大障碍。但仔细分析,除去价格因素外,RFID技术....

  高频和射频都是指电磁波的频率,不同点在于高频大于10K,射频为300K-300G,射频是高频的较高频....

  频率为300KHz的高频型。仅限用于双重进纸检测。通过独有的技术拓宽了频率响应。这使得传感器可以短距....

  最近,一篇关于中国联通在每天21:00到次日9:00关闭5G基站,以减少能耗,节约电费的新闻,引起了....

  应用电路描述了R1240K003,具有同步整流器的0.8V DC至DC降压转换器...

  专业音频产品系统产品中会使用到多种多样的运算放大器,ADC和DAC等器件,这些器件有时候不仅需要正电....

  NCV6323 3MHz,2A同步降压转换器的典型应用高效率,低纹波,可调节输出电压。 NCP / NCV6323是一款同步降压转换...

  NCP6324B 3MHz,2A同步降压转换器的典型应用高效率,低纹波,可调节输出电压。 NCP / NCV6324是一系列同步降压...

  RD-L043,参考设计使用FSL336LRN AC至DC降压转换器,用于降压应用。以下参考设计支持包含FSL336LR...

  RD-L044参考设计使用FSL306LRN AC至DC降压转换器,用于降压 /升压应用

  RD-L044,参考设计使用FSL306LRN AC至DC降压转换器,用于降压 - 升压应用。该参考设计支持包含FSL306LRN...

  过孔(via)是多层PCB的重要组成部分之一,钻孔的费用通常占PCB制板費用的30%到40%。简单的....

  电路显示LT3437,14V至3.3V降压转换器,具有100A无负载静态电流。 LT3437是一款200kHz固定频率,500mA单片降压开关稳...

  半导体材料是一类具有半导体性能(导电能力介于导体与绝缘体之间,电阻率约在1mΩ·cm~1GΩ·cm范....

  二维晶态超导体是凝聚态物理和材料科学的新兴前沿研究方向。2016年液态栅极技术发明人日本东京大学的I....

  电路设计人员通常将电源视为黑盒子或4极元件,其具有两个输入线所示为DC-DC转....

  示例:电源额定电压3.3V、额定电流300mA,电路板上的远端IC要求电源电压最低不得低于3.0V,....

  其次,即使我们对某些天线进行方程式求解,数学运算也非常复杂且难以理解。天线设计是一个经验实践的进展比....

  一直以来,人工智能和无线通讯技术都在各自的轨道发展,各自经历萌芽、爆发、沉寂、复兴,彼此却没有太大关....

  本规范重点在单板的EMC设计上,附带一些必须的EMC知识及法则。在印制电路板设计阶段对电磁兼容考虑将....

  PowerDI® 3333-8 D 型封装的 3D 结构有助增加整体功率效率,且高电压与额定电流大幅....

  负载点电源供应系统 (POL) 或使用点电源供应系统 (PUPS) 等供电系统都广泛采用同步降压转换....

  什么是固态电容 VS 音频电容?你知道吗?随着电子信息技术的日新月异,数码电子产品的更新换代速度越来....

  实验原理:电火花加工(Electrical discharge machining, EDM)是通过....

  什么是开关电源的纹波?他有什么影响?本篇是以开关电源的纹波如何抑制或减少的解决办法而展开的,纹波理论....

浙江体彩网