【已解决】]峰值电流控制模式,BUCK ,是否必须f P MOD<f Z MOD?

MAX8655,BUCK, DC/DC,峰值电流PWM控制模式,内部集成MOS驱动电路,MOS管,同步整流MOS管.外面只需输出LC滤波器,一个零点、极点补偿,及一些软启动电容等简单元件参数的设置.
可是,就是这个看起来非常简单的IC,之前工程师已经搞了4个月(输入25V,输出5V,开关频率800kHz),却连基本的5V输出都没有.
然后半个月前,我接手,用原来采用的输出LC滤波器,重新设计了其余的元件参数值,贴上去,调试,照样没5V输出,只有3V左右的电压,且软启动脚电压不稳定,只有0.2V左右,正常工作是要0.7V的.
后来,仔细计算了补偿设计,发现:
原来的输出滤波电感感量0.72uH,输出滤波钽电容容值470uF、ESR300mR,这样,按照IC DATASHEET提供的公式计算,f P MOD=1.67kHz,f Z MOD=1kHz,此时 f P MOD>f Z MOD ;
而DATASHEET中举的设计例子中,输出滤波电感感量0.56uH,输出滤波钽电容容值400uF、ESR0.5mR,这样, f P MOD=8.18kHz,f Z MOD=884.2kHz,此时,f P MODf P MOD,f Z MOD:the pole and zero frequencies created by the power modulater.
开关电源书上,关于环路稳定,记得有这么句话,环路有个初始极点,然后更高频率,有个输出滤波电容的ESR引起的零点,……
我就想请教,是不是必须满足f P MOD
我已经申请了使f P MOD=1.28kHz,f Z MOD=16kHz的LC滤波器电感和电容样品,等到货,真希望能解决问题.

我在成都,MAXIN在成都连个FAE都没有,也没DEMON板,所以特郁闷.

请懂的大侠不吝指点,在下感激不尽.

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楚天?

LV.8

2008-11-04 22:40

电流模式输出有一个电容引起的极点,有ESR引起的零点.控制环如果采用单极点零点补偿的话应该保持系统的整体特性符合极-零-极这样,开始的极点时输出电容带来的,挨着的零点能够保持一定的增益,再后边的极点使得系统以-20db斜率穿过0db点.这个点对应的是穿越频率,一般是开关频率1/2到1/10.一般来说,零点是不好的东东.尤其是输出电容的esr零点.如果他远远高过穿越频率可以不去理会,如果在穿越频率附近就要用一个额外的极点来纠正.
另470uf的钽电容有300mR这么巨大的ESR么?是不是可以尝试用多颗并联来减小一些呢?

power006

LV.5

2008-11-05 09:33

@楚天?

电流模式输出有一个电容引起的极点,有ESR引起的零点.控制环如果采用单极点零点补偿的话应该保持系统的整体特性符合极-零-极这样,开始的极点时输出电容带来的,挨着的零点能够保持一定的增益,再后边的极点使得系统以-20db斜率穿过0db点.这个点对应的是穿越频率,一般是开关频率1/2到1/10.一般来说,零点是不好的东东.尤其是输出电容的esr零点.如果他远远高过穿越频率可以不去理会,如果在穿越频率附近就要用一个额外的极点来纠正.另470uf的钽电容有300mR这么巨大的ESR么?是不是可以尝试用多颗并联来减小一些呢?

谢谢楚天大侠,呵呵,总算懂了.

原来采用的那个钽电容,ESR确是有300mR,是贴片电容,E尺寸,我去核对了型号的.
PCB面积很小,最多可能只能放下两三个输出滤波电容.
要是采用新选的KEMET T495E337(1)010A(2)E040,330uF,10V,ESR40mR,并联三个,ESR13.3mR,fZ MOD 就是十几kHz,而不是原来的比fP MOD还要小的1kHz了,呵呵.

再次感谢.

power006

LV.5

2008-11-05 09:48

@power006

谢谢楚天大侠,呵呵,总算懂了.原来采用的那个钽电容,ESR确是有300mR,是贴片电容,E尺寸,我去核对了型号的.PCB面积很小,最多可能只能放下两三个输出滤波电容.要是采用新选的KEMETT495E337(1)010A(2)E040,330uF,10V,ESR40mR,并联三个,ESR13.3mR,fZMOD就是十几kHz,而不是原来的比fPMOD还要小的1kHz了,呵呵.再次感谢.

刚才看到,KEMET T530系列,贴片聚合物钽电容,超低ESR,只有几个mR的ESR,呵呵,这个更好,有希望把纹波电压降到10mV以下.

楚天?

LV.8

2008-11-05 09:55

@power006

谢谢楚天大侠,呵呵,总算懂了.原来采用的那个钽电容,ESR确是有300mR,是贴片电容,E尺寸,我去核对了型号的.PCB面积很小,最多可能只能放下两三个输出滤波电容.要是采用新选的KEMETT495E337(1)010A(2)E040,330uF,10V,ESR40mR,并联三个,ESR13.3mR,fZMOD就是十几kHz,而不是原来的比fPMOD还要小的1kHz了,呵呵.再次感谢.

其实,对于开关电源来说,电容的容量往往是次要考虑的.
在开关频率下的ESR决定了输出的纹波,电容的损耗,往往这两个限制要比容量限制严重的多.当你选定的电容在纹波、损耗方面能够满足要求时,容量早就超过预期值了.
一个比较极端的例子是,对于同一厂家同一系列的铝电解电容,只要尺寸一样耐压满足,基本可以代换.对比一下厂家的手册会发现,尺寸一样的,涟波电流也几乎一样.损耗和表面积也是相似的.所以在同一电路的表现也是接近的.容量限制就不明显了.
所以我一般比较追求高耐压低容量的输出电容.因为我之前曾经见到有个台湾人写的文章,说是同容量下,耐压高的性能要好一些.不过这些都是心理安慰而已,在计算上体现不多的.或者说是使用习惯吧.呵呵

power006

LV.5

2008-11-05 10:16

@楚天?

其实,对于开关电源来说,电容的容量往往是次要考虑的.在开关频率下的ESR决定了输出的纹波,电容的损耗,往往这两个限制要比容量限制严重的多.当你选定的电容在纹波、损耗方面能够满足要求时,容量早就超过预期值了.一个比较极端的例子是,对于同一厂家同一系列的铝电解电容,只要尺寸一样耐压满足,基本可以代换.对比一下厂家的手册会发现,尺寸一样的,涟波电流也几乎一样.损耗和表面积也是相似的.所以在同一电路的表现也是接近的.容量限制就不明显了.所以我一般比较追求高耐压低容量的输出电容.因为我之前曾经见到有个台湾人写的文章,说是同容量下,耐压高的性能要好一些.不过这些都是心理安慰而已,在计算上体现不多的.或者说是使用习惯吧.呵呵

呵呵,是的.
电容损耗小了,温升才小,寿命才长些.

我也偏爱耐压高点的.曾经,我的电脑电源坏了,拆开一看,点解电容鼓了,全换上了更高耐压的电容,呵呵.

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