TPS548A29 使用 D-CAP3 模式控制來實現(xiàn)快速負(fù)載瞬態(tài)，同時保持易用特性。D-CAP3 控制架構(gòu)包括一個內(nèi)部紋波生成網(wǎng)絡(luò)，支持使用極低 ESR 輸出電容器，例如多層陶瓷電容器 (MLCC) 和低 ESR 聚合物電容器。使用 D-CAP3 控制架構(gòu)時無需外部電流檢測網(wǎng)絡(luò)或電壓補償器。內(nèi)部紋波生成網(wǎng)絡(luò)的作用是仿真電感器電流信息的紋波分量，然后將其與電壓反饋信號相結(jié)合以調(diào)節(jié)環(huán)路運行狀態(tài)。斜坡的幅度由內(nèi)部斜坡電路的 V_IN、V_OUT、工作頻率和 R-C 時間常數(shù)決定。在不同的開關(guān)頻率設(shè)置（請參閱表 7-1）下，R-C 時間常數(shù)會改變，以便保持相對恒定的斜坡幅度。此外，該器件利用內(nèi)部電路來消除由注入的斜坡引起的直流偏移，并顯著降低由輸出紋波電壓引起的直流偏移，尤其是在輕載條件下。

對于任何不支持外部補償設(shè)計的控制拓?fù)洌梢灾С肿钚≥敵鰹V波器范圍和/或最大輸出濾波器范圍。與 TPS548A29 搭配使用的輸出濾波器是低通 L-C 電路。此 L-C 濾波器具有Equation3 中所示的雙極點。

Equation3.

在低頻率下，整體環(huán)路增益是由輸出設(shè)定點電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)和 TPS548A29 的內(nèi)部增益設(shè)定的。低頻 L-C 雙極點具有 180 度同相壓降。在輸出濾波器頻率下，增益以每十倍頻程 –40dB 的速率滾降，且相位快速下降。內(nèi)部紋波生成網(wǎng)絡(luò)引入了高頻零點，可將增益滾降從每十倍頻 –40dB 降低到 –20dB，并在零點頻率以上每十倍頻程將相位增加 90 度。

確定應(yīng)用要求后，在設(shè)計中采用的輸出電感值應(yīng)使電感器峰峰值紋波電流大約介于最大輸出電流的 15% 與 40% 之間。

為輸出濾波器選擇的電感器和電容器必須確保Equation3 的雙極點不高于工作頻率的 1/30。選擇非常小的輸出電容會產(chǎn)生相對高頻的 L-C 雙極點，從而使整個環(huán)路增益保持高電平，直至達(dá)到 L-C 雙倍頻率。由于內(nèi)部紋波生成網(wǎng)絡(luò)的零點頻率也相對較高，因此輸出電容非常小的環(huán)路可能具有過高的交叉頻率，但這是不希望發(fā)生的情況。在表 7-2 中可以根據(jù)所選開關(guān)頻率找到內(nèi)部零點頻率。

通常，在需要合理（或更?。┹敵鲭娙莸那闆r下，可以使用輸出紋波要求和負(fù)載瞬態(tài)要求來確定穩(wěn)定運行所需的輸出電容。

為滿足最大輸出電容建議，在選擇電感值和電容值時，需確保 L-C 雙極點頻率不小于工作頻率的 1/100。以此為起點，使用以下這項標(biāo)準(zhǔn)驗證電路板上的小信號響應(yīng)：

• 環(huán)路交叉頻率下的相位裕度大于 50 度

只要相位裕度大于 50 度，實際最大輸出電容便可增大。但是，應(yīng)進行小信號測量（波特圖）以確認(rèn)設(shè)計。

如果使用 MLCC，請考慮降額特性來確定設(shè)計的最終輸出電容。例如，當(dāng)使用規(guī)格為 10μF、X5R 和 6.3V 的 MLCC 時，直流偏置和交流偏置的降額分別為 80% 和 50%。有效降額是這兩個因素（在本例中為 40% 和 4μF）的乘積。如需了解要在系統(tǒng)/應(yīng)用中使用的電容器的具體特性，請咨詢電容器制造商。

對于 2V 或以上的高輸出電壓，在基于固定導(dǎo)通時間拓?fù)涞墓ぷ髂Ｊ街?，由于高輸出電壓（?dǎo)通時間 (t_ON) 長）設(shè)置的相位延遲/損耗，可能需要進一步提升相位來確保足夠的相位裕度。與 R_{FB_HS} 并聯(lián)的前饋電容器對于提升環(huán)路交叉頻率下的相位裕度非常有效。請參閱采用前饋電容器優(yōu)化內(nèi)部補償直流/直流轉(zhuǎn)換器的瞬態(tài)響應(yīng) 應(yīng)用報告以了解詳細(xì)信息。

除了提升相位外，前饋電容器通過交流耦合將更多的 V_OUT 節(jié)點信息饋入 FB 節(jié)點。負(fù)載瞬態(tài)事件期間的這種前饋使控制環(huán)路能夠更快地響應(yīng) V_OUT 偏差。但是，穩(wěn)態(tài)運行期間的這種前饋也會將更多的 V_OUT 紋波和噪聲饋入 FB。FB 上的高紋波和噪聲通常會導(dǎo)致更多抖動，甚至雙脈沖行為。在確定最終的前饋電容值時，應(yīng)考慮對相位裕度、負(fù)載瞬態(tài)性能和紋波以及 FB 噪聲的影響。建議使用頻率分析設(shè)備來測量交叉頻率和相位裕度。