数字电源UCD92xx 输出电压波形的优化
2.3 非线性增益
图5 中的 模块即为非线性增益模块,其详细的框图如图6。当en 不超过lim0 时,增益为Gin0;当en超过Lim0 但不超过lim1 时,增益为Gain1;依此类推。非线性增益模块依据误差放大器的输出进行不同程度的放大,可以有效的提升动态响应性能。如果Gain0设置为1,即便使能非线性增益模块,也不会影响环路指标。如果Gain0 由1 修改为0.75 或1.25,则会影响环路指标。其影响趋势为,增益越大,环路带宽越宽。
图 6:非线性增益模块
2.4 数字电源环路配置
图6 和图7 是使用数字电源开发工具Fusion Digital Power Designer 来配置环路的软件截图。该工具可以模拟整个环路并给出配置之后的闭环环路指标,包括截止频率,相位余度和增益余度,极大的方便了环路的调试和优化。
图6 所示的是软启动时的环路配置。零极点的信息在“Linear Compensation”方框中,其中AFE 的Gain 设置为4×;该配置中使能了非线性增益,其Limit 值和Gain 值是允许用户修改的。最终,整个环路的指标为23.87KHz(截止频率),49.33°(相位余度),11.77dB(增益余度)。
图7 所示的是正常运行时的环路配置。零极点的信息在“Linear Compensation”方框中,其中AFE 的Gain 为4×;该配置中使能了非线性增益,其Limit 值和Gain 值是允许用户修改的。最终,整个环路的指标为33. 7KHz(截止频率),50.57°(相位余度),8.77dB(增益余度)。
正是采样上述配置,输出电压在软启动阶段其波形有明显的“台阶状”。下面将尝试放慢环路后,验证是否可以优化软启动阶段的波形。
图 7:软启动环路配置 图 8:正常运行时的环路配置
2.5 优化环路配置
图9 是软启动环路优化后的软件截图。
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