3 設(shè)計流程

第 1 步：使用 方程式 23 計算額定輸出電壓。V_ref 是電源控制器的參考電壓。

方程式 23.

第 2 步：使用 方程式 24 計算初始裕量 DPWM 占空比。V_OH 和 V_OL 是 DPWM 引腳的輸出高電壓電平和輸出低電壓電平。典型值為 V_OH = 3.2V 且 V_OL = 0V。

方程式 24.

第 3 步：使用 方程式 25 和 方程式 26 來估算裕量 DPWM 引腳電流。V_out,low 是裕量低輸出電壓，它必須小于 V_out,nom。V_out,high 是裕量高輸出電壓，它必須大于 V_out,nom。
如果兩者中較高的電流值大于 1mA，則增加 R1 和 R2 值。通常，最好使用較大的 R1 和 R2 值來降低裕量 DPWM 引腳的電流。

方程式 25.

方程式 26.

第 4 步：使用 方程式 27 和 方程式 28 來計算 R3 和 R4 值。必須選擇兩者中的較小值。實(shí)際電阻值必須等于或小于計算得出的值。

方程式 27.

方程式 28.

第 5 步：使用 方程式 29 計算在保證足夠 V_out 分辨率的前提下，裕量 DPWM 頻率的最大值。

方程式 29.

V_out,step 是裕量調(diào)節(jié)和有源修整模式下允許的 V_out 波動。較大的 V_out,step 可實(shí)現(xiàn)更高裕量的 DPWM 頻率。V_out,step = 0.1% V_out,nom 是一個好的起點(diǎn)。

V_out,min 和 V_out,max 分別為裕量 DPWM 處于 100% 占空比和 0% 占空比時的輸出電壓電平。電壓電平可通過 方程式 30 和 方程式 31 計算得出。

方程式 30.

方程式 31.

F_CLK 是 UCD91xxx 器件的內(nèi)部時鐘頻率：

1. 對 UCD91320 和 UCD91160 裕量引腳使用 80MHz。

第 6 步：使用 方程式 32 計算最佳裕量 DPWM 頻率 F_PWM。F_SW 是電源的開關(guān)頻率。

方程式 32.

第 7 步：使用 方程式 33 來計算最低混疊頻率 Fa。

方程式 33.

第 8 步：使用 方程式 34 來估算開關(guān)模式電源在頻率 Fa 下的開環(huán)增益，假設(shè)：

1. 環(huán)路帶寬約為開關(guān)頻率的 20%。
2. 交叉頻率和 Fa 之間的增益斜率為 –20dB/十倍頻程。

方程式 34.

此值也可以從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中獲得。

對于裕量調(diào)節(jié) LDO 輸出，對該值使用 1。

第 9 步：使用 方程式 35 來估算從 V_C1 紋波到 V_out 的閉環(huán)增益。

方程式 35.

（對于 3 型補(bǔ)償器，這是可選的）

方程式 36.

其中

• Z1 在 圖 2-6 中進(jìn)行定義

方程式 37.

為簡單起見，方程式 35 可用于 3 型補(bǔ)償器。

第 10 步：使用 方程式 38 來計算所需的總增益，以便裕量 DPWM 方波信號衰減至可接受的 V_out 紋波，即步驟 5 中定義的 V_out,step。此步驟考慮了裕量 DPWM 占空比為 50% 的最壞情況。

方程式 38.

第 11 步：使用 方程式 39 來計算將裕量 DPWM 方波衰減到所需 V_C1 紋波所需的增益。

方程式 39.

第 12 步：使用 方程式 40 來計算 C1 值。如果 Gain_RC 大于 R4/(R3+R4)，則不需要 C1。

方程式 40.

使用 方程式 41 來預(yù)測軟啟動斜坡結(jié)束時的過沖。t_rise 是軟啟動上升時間。

實(shí)際過沖通常比預(yù)測的值小大約 50mV，因?yàn)檐泦有逼峦ǔ兤?，并逐漸合并到接近終點(diǎn)的穩(wěn)定狀態(tài)。此計算過程僅供參考。

如果過沖過大，可采取以下措施：

1. 減小不必要的寬裕量高/低范圍，以減小 C1 值。
2. 增加允許的 V_out 紋波，以增加 DPWM 頻率，從而減小 C1 值。
3. 增加軟啟動上升時間，以直接減少過沖。
4. 增大 R1 值可減小濾波所需的 C1 值。

方程式 41.