MAX8546為低成本、寬輸入電壓范圍、降壓型控制器,具有折返電流限制。該文提出了一個簡單的PSPICE模型,該模型可以生成開環增益波特圖并預測MAX8546設計的負載瞬態響應。
MAX8546為低成本、寬輸入電壓范圍、降壓型控制器,具有折返電流限制。其 300kHz 開關頻率非常適合與低成本外部元件(如鐵粉電感器和鋁電解電容器)配合使用,并且仍提供必要的控制帶寬以實現良好的瞬態響應。利用低側 MOSFET 實現低成本、無損過流保護RDS(開啟).
這里介紹的是額外的設計工具,一個簡單的PSPICE模型,可以生成開環增益波特圖并預測MAX8546設計的負載瞬態響應。用于建模的評估套件應用電路可供下載。該模型非常簡單,可以在可下載的 PSPICE 評估版本上運行。
圖1顯示了具有恒定直流輸入電壓的降壓轉換器的交流模型。驅動輸出L-C濾波器和負載的交流電壓是直流輸入電壓V的乘積在,以及占空比擾動,d,補償控制器的輸出。
圖1.用于交流分析的降壓轉換器模型。
圖 2 顯示了 AC 模型的 PSPICE 實現。輸出電壓由電阻R0和R8分壓至1.2V的反饋閾值電壓Vfb。MAX8546的跨導誤差放大器由壓控電流源G建模,增益為108μs,如數據資料所示。R4 和 C10 構成連接到 MAC8546 的 COMP 引腳的補償網絡??鐚Х糯笃鞯妮敵鲭娮鑂o設置為37MΩ。MAX8546采用1V斜坡作為PWM比較器,PWM調制器的小信號增益為1??刂破鞯妮敵龀艘缘扔谳斎胫绷麟妷海?2V)的增益,產生的交流電壓驅動輸出L-C濾波器和負載。如圖所示,應包括寄生元件,例如輸出電容ESR和電感串聯電阻。100mV 交流電壓源 V2 擾動 PSPICE 中頻域交流分析的環路。從V2的正端到負端的增益表示開環增益。由此獲得的波特圖如圖3所示。觀察到大約 85 度的相位裕量,表明系統阻尼良好。
圖2.用于MAX8546交流分析的PSPICE原理圖
圖3.降壓轉換器的仿真開環增益和相位。
負載瞬態響應是通過圖4所示的PSPICE原理圖的時域仿真獲得的。移除交流電源V2以進行時域分析。脈沖電流源I2模擬3A的負載階躍。通過設置 I15 的 TR(上升時間)和 TF(下降時間)參數,將負載階躍的壓擺率設置為 2A/μs。如圖所示,初始條件設置為其標稱值,并通過選中仿真設置對話框中的相應框來指示PSPICE跳過偏置點計算。對于補償電容器,初始條件是等于標稱占空比的電壓,如Vo/V在.模擬負載瞬態響應如圖5所示。良好的阻尼輸出電壓瞬態波形確認了從交流模型獲得的頻率響應。
圖4.用于MAX8546時域分析的PSPICE原理圖
圖5.模擬負載瞬態響應。
峰值偏差,Vout,為62mV,建立時間Ts為30μs。圖6所示為在MAX8546評估板上測得的實際負載瞬態響應。結果與模型預測的結果非常匹配。峰值偏差約為65mV,建立時間約為28μs。
圖6.測量的負載瞬態響應。
審核編輯:郭婷
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