數字電源UCD92xx 輸出電壓波形的優化
加入技術交流群
摘 要
本文引用地址：http://cqxgywz.com/article/174968.htm基于UCD92xx 與UCD7xxx 的非隔離數字電源，其輸出電壓在軟啟動階段經常出現“臺階”現象，波形不平滑，尤其是輸出電壓設定為較低值時，如1.0V。這種“臺階”現象與UCD92xx 軟啟動的設計原理有關，但完全可以通過一定的措施來優化并最終解決。本文從UCD92xx 的環路和最小占空比寬度兩個方向進行優化與分析，最終取得了理想的效果。
1、軟啟動原理及待優化輸出電壓波形
數字電源UCD92xx 的軟啟動是通過對參考電壓以步進方式增加來實現的，整個過程是由芯片內部的軟件自動完成的。在一款基于UCD9224 和UCD74120 的單板上測試時發現，其輸出電壓波形在軟啟動階段有明顯的“臺階”現象，波形不平滑。
1.1 數字電源軟啟動原理介紹
圖1 所示的是數字電源UCD92xx 的功率支路和控制支路。控制支路主要集成在UCD92xx 芯片內部，包含誤差生成及模數轉換，環路補償，PWM計算及產生等。其中，參考電壓(VREF)電壓的設置亦包含在控制支路。
依據軟件算法，在軟啟動階段，VREF 每100us 增加一次，直至軟啟動完成，即輸出電壓達到最終的設定值。例如，輸出電壓設定為1.0V，軟啟動的時間設置為4ms，則在軟啟動階段輸出電壓每一次增加25mv，直至達到1.0V。
圖 1：數字電源功率級和控制級框圖
1.2 待優化的輸出電壓波形
圖2 所示的是輸出電壓波形，可以觀察到在軟啟動階段輸出電壓的波形不夠平滑，有明顯的“臺階”現象。
該波形是在一款基于UCD9224 和UCD74120 的參考版上測得。主要測試條件為：測試環境常溫，輸入電壓為12V，輸出電壓為1.0V，輸出端帶載20A。另外，測試時，數字環路的詳細配置見下文2.4 節。
圖 2：輸出電壓波形
1.3 輸出電壓“臺階”現象的初步分析
評論