避免電源不穩定的九步設計法（上）

　　交叉頻率應低于開(kāi)關(guān)頻率的1/10，且低于RHP零點(diǎn)頻率的1/5。交叉頻率越高，帶寬就越高，但常常會(huì )增強噪聲敏感度。TOPSwitch電路的合理交叉頻率可以是500Hz到3kHz之間的任意值。對80%以上的設計來(lái)說(shuō)，1kHz是確定目標交叉頻率的合適起點(diǎn)。

　　選擇所需的開(kāi)環(huán)相位裕量

　　選擇較高的相位裕量可以確保對階躍負載變化的較低過(guò)沖。通常要求相位裕量至少為45°，因此最好從60°開(kāi)始，該值處于推薦的45°至75°范圍內。

　　第2步：選擇輸出濾波電容CO

　　輸出電容的紋波電流額定值應大于計算出的電容紋波電流。較高壓電容的電容值相對于同一紋波電流額定值而言要小于較低壓電容。建議由輸出電容和等效LE形成的LC腔(前面已給定)的諧振頻率應大于500Hz。這可能需要使用一個(gè)電壓額定值較大的低值輸出電容，以滿(mǎn)足紋波電流要求。

　　需要注意的是，等效電感量源自勵磁電感和占空比。LE來(lái)自反激式電源的小信號模型，并非電路的物理元件。

　　第3步：選擇RF5和CF3

　　典型控制環(huán)路電路如圖2所示。TOPSwitch IC內的控制電路中有一個(gè)并聯(lián)調整器，它可以將控制引腳電壓維持在5.8V，此外還有一個(gè)10~20Ω的串聯(lián)電阻ZC，用于在控制引腳維持恒定的輸入電阻。CF3和RF5是位于TOPSwitch器件外部的兩個(gè)元件，它們可以在頻率響應中與控制引腳的輸入電阻(ZC)共同形成一個(gè)零極點(diǎn)對，但它不主動(dòng)參與環(huán)路補償?！　?/p>

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　　電容CF3向TOPSwitch內部電路供電，還決定自動(dòng)重啟動(dòng)的時(shí)長(cháng)。因此，它對控制環(huán)路響應的影響微乎其微。該元件的標準值介于10μF和100μF之間，推薦值為47μF。

　　RF5是與CF3并聯(lián)的小電阻。它的作用是產(chǎn)生一個(gè)穩定的并聯(lián)電阻(除CF3的ESR外)并使零極點(diǎn)對頻率?_ZERO(TOP)和?_POLE(TOP)盡可能地靠近彼此。如果RF5值較大，會(huì )使形成零極點(diǎn)對的頻率?_ZERO(TOP)和?_POLE(TOP)更靠近彼此。不過(guò)，由于控制引腳也是TOPSwitch IC內部控制器的供電引腳，因此RF5值無(wú)法無(wú)限增大。應避免該電阻高于22Ω，推薦值為6.8Ω。

　　第4步：選擇光耦器

　　光耦器電流傳輸比率(CTR)在整個(gè)環(huán)路增益中起著(zhù)非常重要的作用。推薦CTR額定值取1，處于0.8到1.6的規定范圍內。如果光耦器的CTR值較大，應使用較大值的增益限制電阻(RF3)進(jìn)行補償，如果CTR值低于1，則使用較小值的增益限制電阻(RF3)進(jìn)行補償。

　　第5步：選擇誤差放大器和參考IC

　　對于低成本電源，誤差放大器和參考IC通常都同時(shí)集成在一個(gè)封裝內提供。使用最廣泛且具有極佳性能的IC是TL431。該IC有兩種類(lèi)型提供，具體取決于參考電壓。對于低輸出電壓(3.3V及以下)，使用1.25V參考IC。對于較高輸出電壓，使用2.5V參考IC。1.25V參考IC還要求采用較低的偏置電流，因此它也可以用于低待機輸入功率的應用。