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ZHCSZ91 November 2025 LM5126A-Q1

PRODUCTION DATA

封裝選項

機械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

RHB|32
- MPQF130D

散熱焊盤機械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

RHB|32
- QFND643

訂購信息

7.1.1 反饋補償

升壓穩(wěn)壓器的開環(huán)響應(yīng)定義為調(diào)制器傳遞函數(shù)和反饋傳遞函數(shù)的乘積。在 dB 標(biāo)度下繪制時，開環(huán)增益表現(xiàn)為調(diào)制器增益與反饋增益之和。電流模式升壓穩(wěn)壓器的調(diào)制器傳遞函數(shù)包含功率級傳遞函數(shù)（帶有嵌入式電流環(huán)路）。該傳遞函數(shù)被簡化為一個極點、一個零點和一個右半平面零點 (RHPZ) 系統(tǒng)。

調(diào)制器傳遞函數(shù)定義如下：

方程式 24.

\frac{{\hat{v}}_{o u t}}{{\hat{v}}_{c o m p}} = A_{M} \times \frac{(1 + \frac{s}{ω_{Z_E S R}}) (1 - \frac{s}{ω_{R H P Z}})}{1 + \frac{s}{ω_{P_L F}}} \times G_{A C B} (s)

其中

調(diào)制器直流增益 $A_{M} = \frac{R_{o u t} \times D'}{{2 \times A}_{c s} \times R_{c s_e q}}$
負(fù)載極點 $ω_{P_L F} = \frac{2}{R_{o u t} \times C_{o u t}}$
ESR 零點 $ω_{Z_E S R} = \frac{1}{R_{E S R} \times C_{o u t}}$
RHPZ $ω_{R H P Z} = \frac{R_{o u t} \times {D'}^{2}}{L_{m_e q}}$
等效負(fù)載電阻 $R_{o u t} = \frac{V_{o u t}^{2}}{P_{o u t_t o t a l}}$
等效電感 $L_{m_e q} = \frac{L_{m}}{N_{p}}$
等效電流檢測電阻 $R_{c s_e q} = \frac{R_{c s}}{N_{p}}$
N_p 為相位數(shù)。
有效電流平衡電路增益， $G_{A C B} (s) = \frac{1}{2} \times \frac{s \times 4 \times 10^{- 6} + 1}{s \times 2 \times 10^{- 6} + 1}$ 。LM5126A-Q1 采用了有效電流平衡電路，以降低由兩個電感器的差異引起的平均電流誤差。

如果 C_out (R_ESR) 的等效串聯(lián)電阻 (ESR) 足夠小，并且 RHPZ 頻率遠(yuǎn)離目標(biāo)交叉頻率，則調(diào)制器傳遞函數(shù)可進(jìn)一步簡化為單極點系統(tǒng)，并且只需兩個環(huán)路補償元件 R_COMP 和 C_COMP，電壓環(huán)路即可實現(xiàn)閉環(huán)，從而在交叉頻率處實現(xiàn)單極點響應(yīng)。交叉頻率處的單極點響應(yīng)能夠提供 90 度相位裕度，從而確保環(huán)路非常穩(wěn)定。

如圖 7-1 所示，輸出電壓誤差放大器采用了一個 g_m 放大器。反饋傳遞函數(shù)包括反饋電阻分壓器增益和誤差放大器的環(huán)路補償。R_COMP、C_COMP 和 C_HF 用于配置誤差放大器的增益和相位特性，生成一個原點極點、一個低頻零點以及一個高頻極點。

圖 7-1 II 型 g_m 放大器補償

反饋傳遞函數(shù)定義如下：

方程式 25.

- \frac{{\hat{v}}_{c o m p}}{{\hat{v}}_{o u t}} = \frac{A_{V M} \times ω_{Z_E A}}{s} \times \frac{1 + \frac{s}{ω_{Z_E A}}}{1 + \frac{s}{ω_{P_E A}}}

其中

中頻帶電壓增益 $A_{V M} = K_{F B} \times g_{m} \times R_{C O M P}$
g_m = 1mA/V。
反饋電阻分壓器增益 $K_{F B} = \frac{R_{F B B}}{R_{F B T} + R_{F B B}}$ 。對于內(nèi)部反饋電阻分壓器， $K_{F B} = \frac{1}{30}$ 。
低頻零點 $ω_{Z_E A} = \frac{1}{R_{C O M P} \times C_{C O M P}}$
高頻極點 $ω_{P_E A} \approx \frac{1}{R_{C O M P} \times C_{H F}}$

原點處的極點可以盡可能減小輸出穩(wěn)態(tài)誤差。放置低頻零點以抵消調(diào)制器的負(fù)載極點。使用高頻極點抵消輸出電容器 ESR 產(chǎn)生的零點，或降低誤差放大器的噪聲敏感性。通過將低頻零點設(shè)置為比交叉頻率小一個數(shù)量級，可在交叉頻率下實現(xiàn)最大相位提升。將高頻極點放置在交叉頻率之后，因為增加 C_HF 會在反饋傳遞函數(shù)中增加一個極點。

交叉頻率（開環(huán)帶寬）通常限制為 RHPZ 頻率的五分之一。

增大 R_COMP 并按比例減小 C_COMP，以實現(xiàn)更高的交叉頻率。相反，減小 R_COMP 并按比例增大 C_COMP，會導(dǎo)致帶寬降低，同時保持反饋傳遞函數(shù)中零點的頻率不變。