數字電源UCD92xx 輸出電壓波形的優(yōu)化

圖3 所示的是時(shí)間軸展開(kāi)后觀(guān)察到的輸出電壓波形。通過(guò)測量可知，每經(jīng)過(guò)100us 輸出電壓增加一次，增加的幅度大約為23mV，與理論計算值25mV 基本一致。

同時(shí)也可以觀(guān)察到，輸出電壓的每一次增加都是很快的完成，而不是緩慢增加。從功率級支路上分析，這是由于占空比快速增加造成。從控制級支路分析，則原因可以初步歸結為環(huán)路過(guò)快造成的。

圖 3：輸出電壓的步進(jìn)幅度

2 數字電源模擬前端及環(huán)路

數字電源控制環(huán)路包含了模擬前端，數字環(huán)路補償等模塊，在配置環(huán)路時(shí)需要綜合考慮。其中，數字環(huán)路還包含非線(xiàn)性增益模塊，使能后可以有效提升整個(gè)電源的動(dòng)態(tài)響應性能。

2.1 數字電源模擬前端(AFE)

圖4 紅色框內電路為數字電源模擬前端(Analog-Front End，AFE)的一部分，其增益可以設置為1,2,4,8 等四個(gè)不同的值。設置不同的增益，則ADC 的輸出精度也隨之不同，比如設置增益為4，則輸出精度為2mV;設置增益為1，則輸出精度為8mV。

在相同輸入誤差(VEAP-VEAN)的情況下，不同的AFE 增益值將直接影響環(huán)路指標。其影響趨勢為，增益越大，環(huán)路帶寬越寬。

圖 4：數字電源的模擬前端

2.2 數字電源環(huán)路

圖5 所示的是數字電源的環(huán)路框圖。其中， 是誤差放大器的輸出，為數字信號; 是環(huán)路的輸出，亦為數字信號，輸入到PWM模塊。 模塊是非線(xiàn)性增益模塊，可以使能或禁止，下一節會(huì )進(jìn)行詳細分析。a1, a2, b0, b1, b2 是環(huán)路補償的系數，允許用戶(hù)修改以適應不同的功率級設計。需要說(shuō)明的是，UCD92xx 內部設計有2 套a1~b2 的參數，分別用于軟啟動(dòng)階段和正常運行階段。

圖 5：數字電源環(huán)路框圖