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ZHCSPB0B April 2023 – September 2025 LM5171-Q1

PRODUCTION DATA

圖 8-1 中顯示了具有高壓電壓調節和低壓電壓調節的典型雙向應用。將外部電壓環路誤差放大器（ERRHV 和 ERRLV）誤差電壓連接到 ISETx 以作為內部電流環路的基準。

外部電壓環路交叉頻率 f_CV 需要比內部電流環路交叉頻率 f_CI 低一個十倍頻程。此外，升壓外部電壓環路交叉頻率也需要低于右半平面零點 (RHPZ) 的 1/5。

圖 8-6 外部電壓環路控制

建議使用圖 8-6 所示的 II 型補償器來穩定降壓和升壓模式運行時的電壓環路。

我們以降壓模式補償為例進行分析。降壓模式補償器的傳遞函數如下所示：

方程式 64.

G_{c v} (s) = \frac{{\hat{v}}_{I S E T}}{{\hat{v}}_{L V}} \approx \frac{A_{V M} \times ω_{Z E A}}{s} \times \frac{1 + \frac{s}{ω_{Z E A}}}{1 + \frac{s}{ω_{H F}}} \times K_{I S E T}

其中

方程式 65.

A_{V M} \approx \frac{R_{L C O M P}}{R_{L F B T}}

方程式 66.

ω_{Z E A} = \frac{1}{R_{L C O M P} \times C_{L C O M P}}

方程式 67.

ω_{H F} \approx \frac{1}{R_{L C O M P} \times C_{L H F}}

方程式 68.

K_{I S E T} = \frac{R_{I S E T B}}{R_{I S E T T} + R_{I S E T B}}

降壓模式外部電壓環路的總開環增益 T_{v_BK}(s) 是 G_{vs_BK}(s) 和 G_cv(s) 的乘積：

方程式 69.

T_{v_B K} (s) = G_{v s_B K} (s) \times G_{c v} (s)

或者：

方程式 70.

T_{v_B K} (s) = K_{d c_B K} \times \frac{1 + \frac{s}{ω_{Z_v l}}}{1 + \frac{s}{ω_{Z_i l}}} \times \frac{A_{V M} \times ω_{Z E A}}{s} \times \frac{1 + \frac{s}{ω_{Z E A}}}{1 + \frac{s}{ω_{H F}}} \times K_{I S E T}

要定制在 f_CV 處交叉的總外部電壓環路增益，請根據以下指南選擇補償網絡的元件，然后對網絡進行微調以實現最佳的環路性能。

方程式 71.

|T_{v_B K} (2 i \times π \times f_{C V})| = 1

因此，根據上述公式得出補償元件為：

方程式 72.

\{\begin{matrix} R_{L C O M P} = \frac{R_{L F B T}}{K_{d c_B K} \times |\frac{1 + \frac{2 i \times π \times f_{C V}}{ω_{Z_v l}}}{1 + \frac{2 i \times π \times f_{C V}}{ω_{Z_i l}}}| \times K_{I S E T}} \\ C_{L C O M P} = \frac{1}{|2 i \times π \times \frac{f_{C V}}{5} \times R_{C O M P}|} \\ C_{L H F} = \frac{1}{|2 i \times π \times 10 \times f_{C V} \times R_{C O M P}|} \end{matrix}

升壓電壓環路的補償器采用類似設計。請注意，升壓電壓環路交叉頻率也需要低于 RHPZ 的 1/5。