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探索如何应用快如闪电的内部补偿式ACM拓扑

2017年09月04日 12:51 次阅读

具有内部补偿的高级电流模式(ACM)是TI开发的一款新型控制拓扑,可以支持真定频调制并与内部补偿同步。从根本上来说,该产品类似于仿真峰值电流模式(PCM)控制,可以维护一系列输入电压和输出电压的稳定性,形成快速的瞬态响应。ACM的不同之处在于,它是一款渐变型、峰值电流模式控制方案,无需外部补偿,即可在内部形成斜坡获得真定频。ACM对功率级变量(电感器和电容器)还具有良好的抗干扰性能,但在这里,我将更详细地介绍一下ACM的优点。

为何选择内部补偿式ACM?

有的控制拓扑无需外部补偿网络,即可支持真定频或伪定频。然而,使用中也存在一些缺点。

现存的大多数真定频/无外部补偿的转换器采用传统的峰值电流模式,将补偿组件从电路封装的外部转移到电路内部,同时配备了经过设计及优化的内部补偿器以满足各种应用。正因为内部补偿需要覆盖各种稳压范围,如果要实现快速的瞬态响应,内部回路和斜坡补偿则很难得到优化。环路带宽也必须有所限制以满足的大范围的实际应用。通常而言,您将会看到一个非常缓慢的瞬态响应,尤其在大负载电流发生阶跃变化时。

除此之外,还有配备恒定导通时间调制器的控制拓扑。正如TI的D-CAP™/D-CAP3™控制模式一样,这样的控制拓扑无需外部补偿即可维护伪定频。对某些VIN和VOUT而言,导通时间是恒定的,且在负载瞬态期间,开关频率有变化,从而可实现良好的瞬态性能。但是,这样的频率变化还会造成电磁干扰问题,特别对电磁干扰敏感的电信应用影响很大。具有内部补偿的ACM解决了固定频率和恒定导通时间控制所带来的问题。

如下图1所示的简化版ACM降压结构,无需外部补偿网络,就能提供从输出级至内部集成器的反馈电压信息。

探索如何应用快如闪电的内部补偿式ACM拓扑

图1.简化版ACM降压结构

简单的控制结构所具备的优势:

l 输出电压反馈回路性能良好,操作简便。无需补偿网络,仅需RS1和RS2作为电阻分压器就可以感应Vout,并且被感应的Vout信息将通过VFB发送回控制回路。

l 因为PID(比例-积分-微分)或PI(比例-积分)补偿不借助外部元件,设计师可以不用采纳复杂的补偿设计,使其用起来更方便。

l 取消使用外部补偿元件还可以节省元件数量和宝贵的印制电路板空间。

内部补偿式ACM控制概视图

整体的ACM控制回路框图如下图2所示。ACM包含电压回路、斜坡回路、比较器、电流反馈和脉冲宽度调制(PWM)逻辑。

探索如何应用快如闪电的内部补偿式ACM拓扑

图2.ACM控制的内部构件

各构件功能:

l 电压回路感应并处理VFB的错误信号。

l 斜坡回路根据VIN和PWM信号生成斜坡电压。经优化的斜坡补偿值仅为下降斜率斜坡电压的一半。

l 回路比较器可以产生输入信号,并且在正端输入总值等于负端输入总值时终止PWM循环。

l 电流反馈也利用直流电信息优化回路的Q因子。

l PWM逻辑根据时钟和回路比较器的输出生成PWM信号。

传统PCM和内部补偿ACM的比较

表1显示了传统峰值电流模式和内部补偿ACM的比较:

探索如何应用快如闪电的内部补偿式ACM拓扑

表1.传统峰值电流模式和内部补偿式ACM的比较

结论

具有内部补偿的ACM控制是一款渐变型、峰值电流模式控制方案,无需外部补偿,即可在内部形成斜坡获得真定频。通过独立优化电压回路和斜坡回路的直流及交流部分,ACM可以提供比传统峰值电流模式更佳的瞬态响应。这种控制模式可以为无需外部补偿的可预见频率的应用提供优化的解决方案。TI的高性能TPS543B20和TPS543C20降压转换器内含全新的内部补偿式ACM控制。转换器支持25/40A,具有堆栈能力(仅TPS543C20),并且包括易用的内部补偿、低EMI噪音的固定频率和全微分感应,可以达到最佳的VOUT设定点精度。

了解更多关于TI具有内置开关的降压转换器产品组合并阅读“控制模式快速参考指南”概览,了解TI生产的各种非绝缘型DC/DC调节器控制模式。

了解更多相关信息,阅读“内部补偿高级电流模式(AMC)”白皮书,并使用TPS543C20及“为终端负载电压提供97%以上效率的双渠道降压转换器参考设计”来开始设计。

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日前,TI 推出一款新型电力线通信 (PLC) 调制解调器平台,该平台可横跨 CENELEC 和 A...

发表于 2017-04-26 14:23 169次阅读
TI 最新 PLC 电力线调制解调器实现多频段、...

TI C2000 电力线调制解调器开发工具套件

乍一看,电力线通信 (PLC) 是为众多商业及工业应用实现智能监控与控制的极具吸引力的便捷途径。由于...

发表于 2017-04-26 14:23 105次阅读
TI C2000 电力线调制解调器开发工具套件

TI 在汽车车身电子和照明技术方面的改变

自主车辆,平视显示器(HUD),混合电能动力总成目前汽车行业一系列令人兴奋和改变游戏规则的发展动态列...

发表于 2017-04-26 14:15 215次阅读
TI 在汽车车身电子和照明技术方面的改变

TI 提供跨度更大、适用所有汽车单一系统 MIB...

大众汽车无疑是最大的汽车制造商之一,其在设计信息娱乐系统时面临着独特的挑战。从低成本的座椅到诸如布加...

发表于 2017-04-26 14:12 120次阅读
TI 提供跨度更大、适用所有汽车单一系统 MIB...

TI LaunchPad 开发套件中的 Side...

针对TI LaunchPad 开发套件的Sidekick基本套件现在已对外销售,你正好可以在设计下一...

发表于 2017-04-26 13:59 104次阅读
TI LaunchPad 开发套件中的 Side...

TI C2000 引导模式原理的理解

在使用C2000的时候,经常遇到工程师说芯片仿真能够运行,但是单机跑却不能跑起来;或者在调试时,复位...

发表于 2017-04-26 12:41 421次阅读
TI C2000 引导模式原理的理解

2017 TI汽车应用处理器系统方案展示会顺利举...

2017年4月21日,北京讯——德州仪器(TI)(NASDAQ: TXN)2017汽车应用处理器系统...

发表于 2017-04-21 15:35 296次阅读
2017 TI汽车应用处理器系统方案展示会顺利举...

采用 TI 电源的嵌入式电脑的多种用途

您从一家商店的橱窗经过时,橱窗打开欢迎您进来,记得您上次在商店中买了什么,并且根据您的着装为您提供购...

发表于 2017-04-18 18:07 202次阅读
采用 TI 电源的嵌入式电脑的多种用途

TI 提供完整的Atom Tunnel Cree...

如果您正在用 Intel 的 2010 Atom Tunnel Creek 处理器设计嵌入式计算平台...

发表于 2017-04-18 18:06 140次阅读
TI 提供完整的Atom Tunnel Cree...

TI 反激式控制器:AC/DC 电话及平板电脑充...

很明显,智能手机与平板电脑时代已经改变了每个人的生活。然而电源设计人员可能是唯一注意到这些产品制造商...

发表于 2017-04-18 16:37 203次阅读
TI 反激式控制器:AC/DC 电话及平板电脑充...

全面测试的TI LED电源参考设计

下表囊括了德州仪器 (TI) PowerLab 参考设计库中经全面测试的 LED 电源参考设计,内容...

发表于 2017-04-18 15:27 188次阅读
全面测试的TI LED电源参考设计

生成任意量级的偏置电流网络(第二部分)

现在,关于等式1,有什么可说的呢?首先,MIN比为1时,相应的MRN比也将为1,这恰如预计的一样。第...

发表于 2017-04-18 10:40 182次阅读
生成任意量级的偏置电流网络(第二部分)

在TI,数字成像芯片的制作过程与众不同

Jeff Marsh把自己看作一名“戏法大师”。他是德州仪器(TI)的DLP®产品工程设计经理,监督...

发表于 2017-04-18 10:26 388次阅读
在TI,数字成像芯片的制作过程与众不同

历经35载,出货量突破1.5亿,TI背后有何魔力...

蒋宏谈到,由于多核异构架构集成了例如图像信号处理器、嵌入式视觉引擎和数字信号处理器等特定用途的硬件加...

发表于 2017-04-11 09:40 940次阅读
历经35载,出货量突破1.5亿,TI背后有何魔力...

使用TI RS-485 时需要记住的一系列综合而...

在TI经常遇到这样的问题:在使用 RS-485 进行设计时,是否有一些技巧或诀窍需要掌握?为此,我们...

发表于 2017-04-08 11:13 391次阅读
使用TI RS-485 时需要记住的一系列综合而...

在RS-485总线上寻求距离还是速度?

网络设计人员知道,RS-485 标准在实现稳健可靠的通信方面具有良好的历史记录,并因此成了工业网络中...

发表于 2017-04-08 11:13 522次阅读
在RS-485总线上寻求距离还是速度?