磁滯模式電源穩壓器
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
低壓降穩壓器（ldo）對于系統工程師而言，幾乎成為電源設計的代名詞，也是最佳選擇。但隨著(zhù)電子產(chǎn)品種類(lèi)日益增多，如筆記本電腦、mp3 和 dvd 播放器等，它們對電源的需求也不盡相同。負載電流開(kāi)始增加，從數百毫安到 1安培以上；而輸出電壓則在不斷下降，從 3.3v、2.5v 一直到現在的 1.2v 或更低。鑒于此，ldo已很難面面俱到，尤其對溫升與電池壽命皆是一大考驗。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/20985.htm開(kāi)關(guān)式電源 （switching power）正逐步被應用于便攜式電子設備之中，其中又以脈沖寬度調制(pwm)的使用最為普遍。但在使用 pwm 的過(guò)程中，保持回路穩定性（loop stability）的問(wèn)題一直讓大家感到舉步維艱。此外，設計工程師以往只著(zhù)重在效率、成本以及電路板布局等方面進(jìn)行考慮，但伴隨著(zhù)負載變化越來(lái)越快速，瞬態(tài)響應能力卻似乎仍然尚未引起注意。對 cpu 或 dsp 而言，負載電流越大，di/dt（a/us）變化愈快，因此需要特別注意是否造成輸出電壓產(chǎn)生過(guò)沖 （overshoot）或下跳（undershoot）現象。除 pwm 外，還有一種有極佳瞬態(tài)響應與穩定性的電源穩壓架構 磁滯模式（hysteretic mode），它是屬于 pfm 方式的開(kāi)關(guān)式電源器件。
通常，以時(shí)鐘（或頻率）而言，有 pwm、constant-on time、constant-off time 以及磁滯等不同方式；就反饋控制而言，則有電壓模式及電流模式等控制。此兩者在電源控制中相互搭配組合，且不會(huì )相互沖突。下面將重點(diǎn)討論電壓模式的磁滯控制。
什么是電壓磁滯模式？
簡(jiǎn)單地講，電壓磁滯模式即：
1.用比較器為基本控制組件；
2.輸出電容必須有 esr；
3.無(wú)法利用降低輸出電容 esr 來(lái)
減少輸出電壓的紋波；
4.不必擔心穩定度；
5.在輕負載時(shí)有較高效率，又不
會(huì )造成輸出紋波增加。
磁滯穩壓器的構造
圖1為一個(gè)簡(jiǎn)化的磁滯控制器，調節器(modulator)是一個(gè)具有10~15mv輸入磁滯電壓窗口的比較器，用來(lái)比較反饋電壓與參考電壓。當反饋電壓超過(guò)磁滯電壓的1/2時(shí)，比較器沒(méi)有輸出，并且關(guān)閉mosfet開(kāi)關(guān)。此關(guān)閉狀態(tài)將持續到反饋電壓低于1/2的磁滯電壓以下，且比較器輸出為high時(shí)，才會(huì )重新打開(kāi)開(kāi)關(guān)。
這種電源拓撲結構具有極為快速的響應能力，以滿(mǎn)足負載瞬間的變化。通過(guò)使用這一簡(jiǎn)化的寬帶控制回路，用戶(hù)將不必再采用誤差放大器，也無(wú)需進(jìn)行頻率補償。不過(guò)與
pwm 設計不同，它的操作頻率不是由振蕩器設定的，而是取決于許多外在因素。
磁滯穩壓器的開(kāi)關(guān)波形
磁滯穩壓器的開(kāi)關(guān)波形見(jiàn)圖2，輸出開(kāi)關(guān)的 on 和 off 時(shí)間與下列因素有關(guān)：
圖2 磁滯穩壓器的開(kāi)關(guān)波形
輸入和輸出的電壓；
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