數(shù)字電源UCD92xx輸出電壓波形的優(yōu)化
3 調(diào)整最小驅(qū)動(dòng)時(shí)間進(jìn)一步優(yōu)化輸出波形
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/258559.htm
優(yōu)化環(huán)路后輸出電壓在軟啟動(dòng)階段變得較為平滑,但會(huì)存在一個(gè)明顯的過(guò)沖,需要進(jìn)行優(yōu)化。下文通過(guò)調(diào)整最小占空比寬度來(lái)消除該過(guò)沖。
3.1 數(shù)字電源軟啟動(dòng)的kick-start
圖12中所示的是數(shù)字電源的輸出電壓軟啟動(dòng)示意圖。在開(kāi)始時(shí)刻,輸出電壓有一個(gè)快速的上升,稱之為“Kick-start”。Kick-start的幅度是根據(jù)下面公式計(jì)算出的:
Vstart=Vin×DRIVER_MIN_PULSE×Fsw
其中,DRIVER_MIN_PULSE是指UCD92xx發(fā)出的最小占空比的寬度,允許用戶自行設(shè)定。
以圖10為例,輸出電壓Kick-start的幅度約為185mV。其DRIVER_MIN_PULSE設(shè)置為50ns,理論計(jì)算Kickstart的幅度為:12V×50ns×300KHz=180mV。實(shí)際值與理論值基本一致。
3.2 調(diào)整最小占空比寬度
將DRIVER_MIN_PULSE由目前的50ns修改為5ns,以驗(yàn)證其對(duì)輸出電壓的過(guò)沖有無(wú)改善。圖13即為輸出電壓波形,可以觀察到過(guò)沖已經(jīng)消失,但在起始時(shí)刻,輸出電壓不再平滑。
分析原因可知,當(dāng)DRIVER_MIN_PULSE設(shè)置為5ns后,雖然UCD9224可以發(fā)出寬度為5ns的驅(qū)動(dòng)脈沖,但UCD74120對(duì)最小占空比的寬度有要求,5ns的寬度不足以使集成在UCD74120內(nèi)部的buck上管導(dǎo)通,從而造成了輸出電壓上升的不平滑。
過(guò)小的DRIVER_MIN_PULSE值會(huì)使輸出電壓在起始時(shí)刻變得不再平滑;過(guò)大的DRIVER_MIN_PULSE的值則會(huì)帶來(lái)正向過(guò)沖。因此,需要找到一個(gè)平衡點(diǎn)。
逐步增大DRIVER_MIN_PULSE的值,當(dāng)設(shè)置為43ns時(shí),達(dá)到了較為理想的平衡點(diǎn),輸出電壓的波形如圖14所示,輸出不再有正向過(guò)程,而且在整個(gè)軟啟動(dòng)階段輸出電壓波形都比較平滑。
此時(shí),輸出電壓Kick-start的幅度約為160mV。其DRIVER_MIN_PULSE為43ns,理論計(jì)算Kick-start的幅度為:12V×43ns×300KHz=154.8mV。實(shí)際值與理論值基本一致。
4 結(jié)論
通過(guò)修改AFE的增益值和禁止非線性增益等措施優(yōu)化軟啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的環(huán)路參數(shù)后,可以消除輸出電壓的“臺(tái)階”現(xiàn)象,使波形單調(diào)平滑上升。正常運(yùn)行的環(huán)路參數(shù)無(wú)需改動(dòng),保證了其較高的帶寬,從而使輸出電壓的精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)等指標(biāo)保持不變。通過(guò)優(yōu)化最小占空比的寬度,可以消除在kick-start之后的正向過(guò)程,使輸出電壓波形單調(diào)平滑。
綜上兩類優(yōu)化措施,最終可以使輸出電壓波形在整個(gè)軟啟動(dòng)階段單調(diào)平滑。
評(píng)論