ZHCT332B december 2020 – december 2020 LM25180 , LM25183 , LM25184 , LM5180 , LM5181

4 小信號穩(wěn)定性回顧

正如圖 3 中的波形所示，反激式轉(zhuǎn)換器在二極管導(dǎo)通 (t_ON) 期間，將導(dǎo)通 (t_ON) 期間存儲的全部磁化能量傳遞給輸出。與 DCM（其中控制變量是占空比）不同，BCM 下的轉(zhuǎn)換器通過改變 t_ON 來調(diào)節(jié)輸出電壓，然后控制二極管平均電流 (I_D)。因此，占空比仍大致保持恒定，并且 I_D（通過輸出濾波器和負載的有效阻抗）決定輸出電壓。

公式 7 對與電流模式控制和 PSR 采樣保持相關(guān)的高頻相位延遲忽略不計，給出了總環(huán)路增益，它是控制到輸出（調(diào)制器和功率級），反饋和補償器傳遞函數(shù)的乘積：

其中 R_L 是負載電阻，R_i 是有效電流采樣電阻值，ω_p 是功率級負載極點，ω_p1 和 ω_z1 是 2 型補償器的極點和零點，g_mR_EA 是跨導(dǎo)誤差放大器的直流增益，K_VCO 是 FFM 下從控制電壓至開關(guān)頻率的增益，ω_zRHP 是與初級電流變化時次級電流的相移延遲相關(guān)的反激式功率級的右半平面零點 (RHPZ)。但由于 RHPZ 具有足夠高的頻率，因此在 DCM 分析中可以忽略其影響。

圖 5 輸入電壓為 14V（實線，BCM）和 42V（虛線，DCM）時的 PSR 反激式轉(zhuǎn)換器波形

公式 8 給出了功率級主極點：

有趣的是，由于PSR 采樣保持發(fā)生在瞬時次級電流為零時，控制到輸出傳遞函數(shù)中明顯出現(xiàn)的左半平面零點（通常與輸出電容器及其 ESR 相關(guān)聯(lián)）看起來對總體環(huán)路增益?zhèn)鬟f函數(shù)沒有影響，因此在此處不詳述。實際上，ESR 零點被反饋采樣器傳遞函數(shù)中相應(yīng)的極點所抵消。

圖 6 假設(shè)總有效輸出電容為 22μF，顯示了圖 1 中轉(zhuǎn)換器電路在輸入電壓為 14V 和 42V 時的總體環(huán)路增益波特圖仿真。因為利用集成補償設(shè)計無法進行實際測量，所以這里必須進行仿真。此外，反饋節(jié)點會在開關(guān)電壓擺動時產(chǎn)生交流電流，因此不適合用作環(huán)路響應(yīng)測量的振蕩器信號注入點。

從圖 6 可以看出，DCM 中負載極點的頻率比 BCM 的極點頻率要高，DCM 中的 G_VC 增益通常更高。這兩個因素會導(dǎo)致 DCM 中的環(huán)路增益增加，因而產(chǎn)生更高的穿越頻率 (f_C)。相應(yīng)地，DCM 在滿負載時的工作條件根據(jù)環(huán)路穩(wěn)定性來設(shè)置輸出電容要求。如果 DCM 中的開關(guān)頻率為 350kHz，則最大 f_C 宜為 35kHz（開關(guān)頻率的 10%）。