ZHCSEU8H March 2016 – June 2025 TPS56C215
PRODUCTION DATA
6.3.1 PWM 運行和 D-CAP3? 控制模式
TPS56C215 使用自適應導通時間 PWM 控制及專有 D-CAP3 控制模式運行，該模式可實現較少的外部元件數量以及快速負載瞬態響應，同時保持良好的輸出電壓精度。在每個開關周期開始時，高側 MOSFET 都會在內部一次性計時器設置的導通時間內導通。該導通時間是根據轉換器的輸入電壓、轉換器的輸出電壓和偽固定頻率設置的，因此，這種類型的控制拓撲稱為自適應導通時間控制。在反饋電壓 (VFB) 降至低于內部基準電壓 (VREF) 后，一次性計時器復位并再次開啟。將生成一個內部斜坡，該斜坡被饋送到 FB 引腳以模擬輸出電壓紋波。此操作支持使用 ESR 非常低的輸出電容器，例如多層陶瓷電容器 (MLCC)。DCAP3 控制拓撲不需要外部電流檢測網絡或環路補償。
TPS56C215 包含一個誤差放大器，可使輸出電壓變得非常準確。該誤差放大器在其他類型的 D-CAP3 中不存在。對于任何內部補償的控制拓撲，它可以支持一系列輸出濾波器。與 TPS56C215 搭配使用的輸出濾波器是一個低通 L-C 電路。此 L-C 濾波器具有方程式 1 中所示的雙極點。
在低頻率下，整體環路增益是由輸出設定點電阻分壓器網絡和 TPS56C215 的內部增益設定的。低頻 L-C 雙極點具有 180 度同相壓降。在輸出濾波器頻率下，增益以每十倍頻程 –40dB 的速率滾降，且相位快速下降。內部紋波生成網絡引入了高頻零點，可將增益滾降從每十倍頻 –40dB 降低到 –20dB，并在零點頻率以上每十倍頻程將相位增加到 90 度。內部紋波注入高頻零點根據所選的開關頻率進行更改，如表 6-1 所示。為輸出濾波器選擇的電感器和電容器必須確保雙極位置足夠靠近高頻零點，以便由該高頻零點提供的相位提升可提供足夠的相位裕度來滿足穩定性要求。整個系統的交叉頻率通常必須低于開關頻率 (FSW) 的五分之一。
| 開關頻率 (kHz) | 零點頻率 (kHz) |
|---|---|
| 400 | 17.8 |
| 800 | 27.1 |
| 1200 | 29.8 |
表 6-2 列出了用于繪制節 5.7 中效率曲線的電感器值和器件型號。
| VOUT(V) | FSW(kHz) | LOUT(μH) | WüRTH 器件型號(1) |
|---|---|---|---|
| 1.2 | 400 | 1.2 | 744325120 |
| 800 | 0.68 | 744311068 | |
| 1200 | 0.47 | 744314047 | |
| 3.3 | 400 | 2.4 | 744325240 |
| 800 | 1.5 | 7443552150 | |
| 1200 | 1.2 | 744325120 | |
| 5.5 | 400 | 3.3 | 744325330 |
| 800 | 2.4 | 744325240 | |
| 1200 | 1.5 | 7443552150 |