5 優(yōu)化負載瞬態(tài)響應(yīng)

幾乎所有電子器件都要求電源電壓保持在特定的容差范圍內(nèi)，即使負載電流發(fā)生變化也是如此。當負載電流需求在零到滿載之間變化時，即使該變化在相對較短的時間內(nèi)發(fā)生，穩(wěn)壓器也必須能夠保持其輸出電壓恒定。輸出電壓的變化幅度取決于穩(wěn)壓器的速度、輸出電容器的數(shù)量和類型以及負載電流變化的 di/dt。負載電流的 di/dt 與應(yīng)用有關(guān)，因此電容器的數(shù)量和類型以及穩(wěn)壓器的速度是改善輸出電壓變化幅度的兩個主要因素。

在穩(wěn)壓器控制環(huán)路針對負載變化進行調(diào)整的時間間隔內(nèi)，只有輸出電容器能夠提供前穩(wěn)態(tài)值和新負載電流值之間的負載電流差值。因此輸出電容器將顯著影響瞬態(tài)響應(yīng)。改善輸出電壓偏差的最直接方式是使用更大的電容。圖 5-6 展示了具有 2.2μH 電感器和 10μF 電容器的 TPS563257 的負載瞬態(tài)。圖 5-2 展示了具有 2.2μH 電感器和 22μF * 3 電容器的 TPS563257 的負載瞬態(tài)。

穩(wěn)壓器控制環(huán)路的響應(yīng)速度越快，在環(huán)路校正到負載電流的新值之前，輸出電容器的電壓變化就越小。控制器的響應(yīng)時間與控制環(huán)路的帶寬直接相關(guān)。帶寬越高，控制器的響應(yīng)速度就越快。由于 TPS56x25x 系列具有內(nèi)部補償功能，因此帶寬主要受 LC 濾波器轉(zhuǎn)角頻率的影響，該頻率在控制環(huán)路中形成雙極點。如表 3-1 所示，LC 轉(zhuǎn)角頻率越高，控制環(huán)路帶寬就越高。要提高 LC 轉(zhuǎn)角頻率，請減小電感和電容的乘積，或選擇合適的前饋電容器。