简单的PSPICE模型可预测MAX8546的稳定性和瞬态响应

MAX8546为低成本、宽输入电压范围、降压型控制器，具有折返电流限制。该文提出了一个简单的PSPICE模型，该模型可以生成开环增益波特图并预测MAX8546设计的负载瞬态响应。

MAX8546为低成本、宽输入电压范围、降压型控制器，具有折返电流限制。其 300kHz 开关频率非常适合与低成本外部元件（如铁粉电感器和铝电解电容器）配合使用，并且仍提供必要的控制带宽以实现良好的瞬态响应。利用低侧 MOSFET 实现低成本、无损过流保护RDS（开启）.

这里介绍的是额外的设计工具，一个简单的PSPICE模型，可以生成开环增益波特图并预测MAX8546设计的负载瞬态响应。用于建模的评估套件应用电路可供下载。该模型非常简单，可以在可下载的 PSPICE 评估版本上运行。

图1显示了具有恒定直流输入电压的降压转换器的交流模型。驱动输出L-C滤波器和负载的交流电压是直流输入电压V的乘积在，以及占空比扰动，d，补偿控制器的输出。

图1.用于交流分析的降压转换器模型。

图 2 显示了 AC 模型的 PSPICE 实现。输出电压由电阻R0和R8分压至1.2V的反馈阈值电压Vfb。MAX8546的跨导误差放大器由压控电流源G建模，增益为108μs，如数据资料所示。R4 和 C10 构成连接到 MAC8546 的 COMP 引脚的补偿网络。跨导放大器的输出电阻Ro设置为37MΩ。MAX8546采用1V斜坡作为PWM比较器，PWM调制器的小信号增益为1。控制器的输出乘以等于输入直流电压（12V）的增益，产生的交流电压驱动输出L-C滤波器和负载。如图所示，应包括寄生元件，例如输出电容ESR和电感串联电阻。100mV 交流电压源 V2 扰动 PSPICE 中频域交流分析的环路。从V2的正端到负端的增益表示开环增益。由此获得的波特图如图3所示。观察到大约 85 度的相位裕量，表明系统阻尼良好。

图2.用于MAX8546交流分析的PSPICE原理图

图3.降压转换器的仿真开环增益和相位。

负载瞬态响应是通过图4所示的PSPICE原理图的时域仿真获得的。移除交流电源V2以进行时域分析。脉冲电流源I2模拟3A的负载阶跃。通过设置 I15 的 TR（上升时间）和 TF（下降时间）参数，将负载阶跃的压摆率设置为 2A/μs。如图所示，初始条件设置为其标称值，并通过选中仿真设置对话框中的相应框来指示PSPICE跳过偏置点计算。对于补偿电容器，初始条件是等于标称占空比的电压，如Vo/V在.模拟负载瞬态响应如图5所示。良好的阻尼输出电压瞬态波形确认了从交流模型获得的频率响应。

图4.用于MAX8546时域分析的PSPICE原理图

图5.模拟负载瞬态响应。

峰值偏差，Vout，为62mV，建立时间Ts为30μs。图6所示为在MAX8546评估板上测得的实际负载瞬态响应。结果与模型预测的结果非常匹配。峰值偏差约为65mV，建立时间约为28μs。

图6.测量的负载瞬态响应。

审核编辑：郭婷