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TPS65142环路补偿设计考虑因素

作者:时间:2014-02-25来源:网络收藏

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/258404.htm

器件为笔记本电脑TFT 面板的偏置功率和WLED背光提供一种紧凑型解决方案。这种器件拥有一个、一个正充电泵稳压器以及一个负充电泵稳压器,用于驱动源极驱动器和栅极驱动器。为了更加符合TFT 系统串扰规定,有必要为AVDD设计一个符合要求的闭环性能。本应用报告将对设计考虑问题进行讨论。

1 介绍

如图1所示,按照设计, AVDD升压稳压器适用于最高16.5V的输出电压,最小开关峰值电流限制为1.8A.该器件工作在准恒定频率电流模式方案下,使用内部补偿来最小化引脚和元件数目。在650 kHz和1.2 MHz之间,开关频率可选。在导通期间,电感器电流上升。当电流达到内部GM放大器设置的阈值时,功率晶体管关闭。电感电压极性改变,并前向偏置肖特基二极管,从而让电流流向升压稳压器输出。特定输入电压VIN和输出电压VS的断开时间固定不变,因此这些参数改变时其保持相同的频率。

固定断开时间可保持准恒定频率,这样,相比传统升压转换器,它可在一个较宽的输入和输出电压范围为系统提供更高的稳定性。TPS65142器件的拓扑可提供极为优异的负载和线压调节,以及优秀的线压及负载瞬态响应性能。



图1 TPS65142升压转换器实施

2 TPS65142固定断开时间小信号电路

就固定断开时间升压转换器而言,由于使用连续电流模式,tOFF时间定义如下:


控制到电感器电流的等效小信号模型如图2所示。



图2控制到电感器电流增益

考虑升压转换器的平均值模型:



由方程式10和图2,可以推导出图3所示总小信号电路。



图3 TPS64142升压转换器的总小信号模型

根据产品说明书,可得到图3所示参数:

3设计举例

设计规范如下:
Vin=3.3V;Vout=8.5V;R1=80.6k;R2=12.9k;L1=6.8uH;fs=1.2MHz;RL=64 (12)

根据图3所示结果,可以得到图4所示仿真模型:



图4设计举例仿真结果如图5所示。



图5仿真结果

图5表明,交叉频率为5.3kHz,并且相位余量为63度。

根据实验室测试结果,我们可以获得如图6所示结果。

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