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元芳,你對此電路有何看法?(5)

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樓主
ID:113517 發(fā)表于 2016-4-15 02:25 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
元芳:大人,上次您給我指出了案件中的零極點分布,案情各個要素已經(jīng)顯露出來,但元芳還是一時還是無法理清整個案子的來龍去脈,還請大人明示!
狄:元芳,你來看。在整個反饋網(wǎng)絡(luò)中,芯片內(nèi)部的電路決定了參考電壓和運放的增益,這些是在我們選擇芯片之后就已經(jīng)決定了,我們無法更改的。另外,我們的輸出電壓和電流是系統(tǒng)需求決定的,也就是我們根據(jù)RL的值來設(shè)計整個反饋網(wǎng)絡(luò),所有的一切都是圍繞RL來進行調(diào)整。
元芳:原來這么復(fù)雜的一堆網(wǎng)絡(luò),源頭在這里啊,這就是一切動機所在了?
狄:不錯……首先由輸出功率我們可以得到RL,然后我們需要自己設(shè)置一個值“KIND”來計算輸出電感!KIND”表示電感內(nèi)電流的波動值(開關(guān)時電流差)與最大電流(設(shè)計輸出電流)的比,一般是取0.1-0.3
元芳:大人,此KIND值取法上可有何依據(jù)?
狄:KIND值越小則電流越穩(wěn),但對器件參數(shù)要求高,往往需要大的電感值,另外還需要大的輸出濾波電容配合才能起到好的效果,成本會比較高;而KIND值越大則電流波動峰值較大,電感值一般比較小,但電流峰值會比較大,也就提高了對電感最大電流的要求,成本也可能會比較高,如果后面濾波力度不夠,會產(chǎn)生較大的電壓紋波。所以我們一般會根據(jù)我們的應(yīng)用來估取一個KIND值。比如我們的開關(guān)電源直接輸出給一個模擬電路供電,這個模擬電路雖然對電源要求不是特別苛刻,但也對紋波有較高要求,這時我們就可以取KIND值比較小,這樣雖然電感大一些,可由此帶來的成本增加相對一顆單獨的LDO來說還是劃算的;另外,如果我們的電路只給數(shù)字電路供電,而這個數(shù)字電路整體對電源紋波要求不高,同時電路所需電流比較小,這時就可以選KIND值大一些,這樣可以選小一些的電感。另外還有一種情形,像在我們的應(yīng)用中,往往需要多顆電感,如果每個電感都取計算好的值,一方面未必有恰好的型號,另一方面多器件庫存維護也會增加成本。于是我們往往需要對電感值進行折衷,折衷時就要考慮這個KIND值對系統(tǒng)的上述影響。
元芳:原來如此……看來元芳學(xué)習(xí)電子長路漫漫……
狄:哈哈,學(xué)電子乃厚積薄發(fā),重在平時積累,勤于思考與實踐,不能著急……取好了KIND值就可以選定輸出電感值。然后根據(jù)這個電流波動和我們的輸出電壓紋波來計算出輸出的濾波電容CO。這個電壓紋波是我們設(shè)計時根據(jù)各芯片及模塊的電源信息提出的一個設(shè)計指標,為達到這個指標,我們可以得到CO的值。于是由輸出電壓電流我們確定了RL,由電壓紋波指標我們可以取到輸出電感LO和輸出濾波電容CO。LO在電流型開關(guān)電源中是串在回路中,小信號分析中是不計的,這也是電流型開關(guān)電源一個非常大的特征——簡化了反饋網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。而CO的值以及材質(zhì)封裝決定了RESR,于是,從系統(tǒng)上看P1Z1已經(jīng)出現(xiàn)了。后面我們所有的補償網(wǎng)絡(luò)都是圍繞這個P1Z1進行補償?shù)摹?/font>
元芳:原來是這樣,也就是說我們的設(shè)計需求確定了P1的位置,選用的電容類型確定了Z1的位置,為使系統(tǒng)穩(wěn)定,我們后面人為增加了一些零極點。
狄:確是如此!銀月如勾,繁星凝眸,且勿辜負了此良辰美景……元芳,改日再與你說其他點是如何設(shè)計的。回房間叫上小喬姑娘,到廣寒宮里暢飲兩杯……


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