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
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