优化电源转换器控制回路三种方案

发布时间:2023-10-18  

几乎每个电源都有一个,以确保输出电压为恒定值。旨在优化,以便在输入电压或负载瞬变出现波动时,最大限度地减少控制输出电压与设定值之间的偏差。这里的一个重要关系是输出电容的大小与开关IC的响应速度的关系。如果回路响应特别快,则可以使用较小的输出电容,同时将输出电压保持在允许范围内。因此,优化开关的响应速度可降低系统成本并减少电路的空间需求,因为可以使用较小的输出电容。

本文引用地址:

大多数开关IC都有一个补偿引脚,通常称为ITH或VC,用于调整。通过巧妙选择电容和电阻,可在控制回路的转换功能中增加极点和零点,以确保最优动态性能和较高控制回路稳定性。但是,如何选择这些补偿元件?

对此有三种方法可以使用。

1)使用数据手册中的数据手动计算

第一种方法是使用开关稳压器IC的数据手册中的计算公式。考虑一个选定的功率级,提出了稳定化概念。图1显示了 LTC3311 IC及相应的ITH引脚和适当的补偿元件。

图片

图1.LTC3311开关稳压器IC有一个ITH引脚用于调整控制回路速度和稳定性

2)使用设计工具

找到合适的转换函数设置的第二种方法是使用LTPowerCAD®等设计工具来计算外部元件。该方法提供了对控制回路响应的额外洞察。图2显示了LTPowerCAD用户界面,控制回路以波特图的形式表示,另外还显示了时域中输出电压对负载瞬变的响应。ITH设置值可以方便地改变,利用这种方法可以找到最优设置。

图片

图2.使用LTPowerCAD选择补偿元件和优化控制回路

歌德说过:"所有理论都是灰色的。"在实践中,从开发转到批量生产之前,还应考虑并检查寄生元件。已选择的补偿元件连接到ITH引脚,执行负载瞬态测试以检查VOUT的电压变化是否在允许范围内,电压转换器是否稳定地工作。

此硬件测试仅检查一个用于补偿的设置选项。但是,可以利用稍微修改的值优化该设置。为此,必须在硬件上完成所有焊接工作,因为必须将外部元件更改为新值以查找最优补偿元件组合。

3)优雅的方法——使用预配置的RC网络

图3显示了第三种解决问题的方法——使用预配置的RC网络,这种方法很优雅。ADI 的 LB013A 板是一个小型电路板,其上实现了简单的可切换和可调整RC网络。总电容和电阻值可以通过驱动小型开关和旋转电位计来改变。无需费力地焊接补偿模块,补偿设置可以在负载瞬态测试期间实时优化。LB013A之类的电路板很容易制造,但也可以从ADI购买。

图片.png

图3.利用ADI公司的LB013A板优化补偿元件

利用这三种优化开关稳压器补偿的方法,可以补偿任何电源。

ADI 的单芯片降压/升压同步DC/DC转换器提供高电流输出,可使用各种电源供电,包括单节或多节电池、超级电容堆栈和壁式适配器。专有4开关PWM降压-升压拓扑可在所有工作模式中进行低噪声、无抖动切换,因而非常适合对电源噪声敏感的RF和精密模拟应用。

通过其独特的内部四MOSFET开关组合,可以通过100%压差工作模式从降压模式无缝转换到升压模式,即使输入电压在输出电压上下波动时,也能实现固定输出电压。有些器件采用并联方式以提供更高的功率,或包括自动最大功率点跟踪(MPPT),以支持太阳能电池充电和MPPT控制功能。

文章来源于:电子产品世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

相关文章

    品设计的 MIPI 切换器仅需要两个数据信道,则才 提供更低成本的替代选项,而且可同时提升性能。PI3WVR626 藉由三个差分通道提供 2:1 复用,每个信道都可于高速 (HS) 与低耗电 (LP) MIPI 讯号之间快速切换......
    ,它们共同提供高效率降压 DC-DC 转换。由于支持快速切换速度,可指定更小的配套被动组件,以缩减整体物料清单 (BOM) 并节省空间。 依据负载条件,AP61300Q 和 AP61302Q 可配......
    ,它们共同提供高效率降压 DC-DC 转换。由于支持快速切换速度,可指定更小的配套被动组件,以缩减整体物料清单 (BOM) 并节省空间。 依据负载条件,AP61300Q 和 AP61302Q 可配......
    也适用于其他各种电路,例如功率因子校正用途的升压转换器。 这些 SiC 装置拥有高效率效能,表现优于传统硅晶型产品,能为电源供应器设计人员带来空前产品效能优势,例如: ●   低电容电荷 (QC) 可将切换......
    件的突出亮点是具有超低ESL值(等效串联电感),根据类型的不同,它可以低至13 nH。凭借超低ESL值和低至0.9 mΩ的ESR值(等效串联电阻),B2563xE *系列电容器非常适合用于带快速切换......
    种器件都具有较低导通阻抗(小于85Ω),通道间匹配度保证在2Ω以内,并且在模拟信号范围内保持平坦(最大∆9Ω)。这两种器件还具有低漏电流(+25°C时小于500pA,+85°C时小于4nA)和快速切换(导通......
    功率因子校正用途的升压转换器。 这些 SiC 装置拥有高效率效能,表现优于传统硅晶型产品,能为电源供应器设计人员带来空前产品效能优势,例如: • 低电容电荷 (QC) 可将切换损耗降至极低,进而提升高速切换......
    器的功率密度一般较小,体积较大,难以满足车载转换装置的应用。目前,R型电子变压器更适用于车载转换装置。它体积小,功率充足,多重保护装置,安全可靠,散热良好,使用高绝缘材料更安全。 ......
    Hofström解释说,“这种专业知识使我们能够制造坚固的、通用的工业机器人配件,它们将帮助客户提高机器人的灵活性,提高生产力。”RSP的主要产品系列之一是工具快换装置。将其安装在机器人上,能使机器人快速......
    传感汽车事业部副总裁Teoman Ustun表示:“MCx2101系列传感器突破了电流传感器的性能极限,让汽车工程师可以最大限度地发挥碳化硅(SiC)/氮化镓(GaN)功率器件快速切换的优势,简化......

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>