带有次级LC滤波器的电流模式降压转换器的建模与控制
使用奈奎斯特图分析稳定性
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201811/394743.htm根据图8，闭环传递函数TV(s)已经三次经过0dB点。奈奎斯特图用于分析闭环传递函数的稳定性，如图9所示。由于曲线图远离(–1, j0)，闭环稳定并具有足够的相位裕量。请注意，奈奎斯特图中的点A、B和C对应于波特图中的点A、B和C。
图9.闭环传递函数的奈奎斯特图。
图10.由带有次级LC滤波器的ADP5014供电的RF收发器。
设计示例
ADP5014对许多模拟模块进行了优化，可在低频范围内实现更低的输出噪声。当VOUT设置为小于VREF电压时，单位增益电压基准结构也可使输出噪声与输出电压设置无关。设计中又增加了一个次级LC滤波器，从而可以衰减高频范围的输出噪声，特别是对于基波下的开关纹波及其谐波。图10显示了设计详情。
图11显示了ADP5014在10 Hz至10 MHz频率范围内的噪声谱密度测量结果，以及10 Hz至1 MHz频率范围内的积分有效值噪声，与之作比较的ADP1740则是另一款传统的2A低噪声LDO稳压器。ADP5014在高频范围内的输出噪声性能甚至优于ADP1740。
图11.ADP5014与ADP1740的输出噪声性能比较，图(a)所示为噪声谱密度，图(b)所示为积分有效值噪声。
结论
本文介绍了用于建模和控制带有次级LC输出滤波器的电流模式降压转换器的通用分析框架，讨论了精确的控制到输出的传递函数，提出了一种新的混合反馈结构，并对反馈参数限值进行了推导。
设计示例表明，带有次级LC滤波器和混合反馈方法的开关稳压器可以提供干净、稳定的电源，性能堪比LDO稳压器，甚至更好。
本文中的建模和控制主要关注电流模式降压转换器，但此处描述的方法也适用于电压模式降压转换器。
附录I
图2中的功率级传递函数如下。
其中：
其中：L1为初级电感。
C1为初级电容。
RESR1为初级电容的等效串联电阻。
L2为次级电感。
C2为次级电容。
RESR2为次级电容的等效串联电阻。RL为负载电阻。
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