PCMC DC-DC轉換器斜率補償竅門- 電子技術設計 - EDN Taiwan

圖3 不帶斜率補償的PCMC降壓轉換器的電路原理圖。

Ri(單位為V/A或歐姆)是電流-電壓轉換的整體增益。

為感測輸出電壓VO，該電路使用分壓器R1-R2產生 ... 【3/24直播】靈動微電子新產品MM32F5系列MCU的典型工業應用！報名抽開發板>> 登入 註冊 聯繫 首頁 新聞 TechRoom IC/電路板/系統設計應用 消費性電子 工業控制應用 軍事應用 電腦/周邊應用 通訊/網路/無線應用 汽車電子 設計揭密 設計實例 產品新知 下載 線上研討會 小測驗 視訊 申請中心 研討會與活動 EEAwardsAsia 全球雙峰會 雜誌 各期雜誌線上看 2022年1月雜誌 編輯計劃表 訂閱雜誌 X 首頁»IC/電路板/系統設計應用»PCMCDC-DC轉換器斜率補償竅門 PCMCDC-DC轉換器斜率補償竅門 作者:SergioFranco 類別:IC/電路板/系統設計應用 2018-01-25 (0)評論 多年來，我遇到過許多沒機會充分掌握DC-DC轉換器斜率補償概念的工程師，本文將以降壓轉換器為例，嘗試澄清這個概念。

圖1說明了降壓轉換原理。

開關以頻率fS在源VI和地之間切換，相對週期為TS=1/fS，開關處於「向上」位置的TS部分表示為DTS，其中D是工作週期(00.5時會產生這種不穩定。

圖6顯示週期開始時電感電流擾動il(0)如何在週期結束時演化為擾動il(TS)。

例如，擾動可能由前一週期中比較器失能引起。

借助簡單的幾何，可以得出： 公式指出： (a)il(TS)的極性與il(0)的極性相反； (b)對於D<0.5，在足夠的週期數之後，其幅值將減小直至消失；但對於D>0.5，將趨於從一個週期增加到下一個週期，導致前述的亞諧波不穩定。

圖6D>0.5時的次諧波振盪。

斜率補償 回來看圖5，我們觀察到，如果希望圖5b保持與圖5a相同的iL值，需要減少圖5b的iEA值，以便「下壓」iL波形，直到各IL對齊。

那麼，iEA需要減到多少呢？為了回答這個問題，需要畫出三個不同D值所需的iL波形。

如圖7所示，從頂部繪製iL的下降斜坡開始，以相同的IL為垂直中心，並且全具有相同的斜率Sf=-VO/L。

接下來，透過繪製上行斜坡來完成iL波形，如圖7底部所示。

最後，將這三張圖疊加，如圖8所示，並觀察到峰值軌跡斜坡的斜率為Sf/2=-VO/2L。

圖7構建D=0.25、0.5和0.75的補償iL波形。

圖8圖7中峰值的軌跡是斜率為Sf/2的斜坡。

以上利用說明減少iEA的必要性，精確地展現斜率補償。

圖9提供修改圖3的電路以實現斜率補償的一種方法。

該電路現在包含一個以fS頻率工作的鋸齒波發生器，從vEA中減去其輸出vRAMP，產生iL所期望的峰值軌跡。

使用斜率補償，圖5的波形如圖10所示變化，其中iEA(comp)=(vEA–vRAMP)/Ri。

圖9在圖3的PCMC降壓轉換器中導入斜率補償。

圖10圖9電路在兩種不同工作週期時的電感電流。

斜率補償還消除了次諧波振盪，如圖11所示，這是額外的好處。

使用圖形檢查，可觀察到週期開始的擾動il(0)將導致更小幅值的週期結束擾動iL(TS)，儘管D>0.5(事實上，可以認為，這適用於0