避免電源不穩定的九步設計法(下)

　　摘要：本文主要介紹了電源設計過程中，為避免可能出現的不穩定情況所采用的對應的設計方法。

　　6 第6步：選擇RF1

　　電阻RF1通常不影響環路響應，因此不會出現在任何增益相位公式中。它可以設定電阻分壓器，以便TL431電路根據參考引腳的輸入電流獲得合適的偏置電流。對于該電阻，10k?電阻是比較好的初始選擇。電阻值過高容易使誤差放大器嚴重缺乏偏置電流，而過低容易增大功率耗散。一般情況下，RF1的推薦取值范圍為2k?到50k?。

　　7 第7步：選擇RF2

　　電阻RF2決定輸出電壓，一旦RF1固定后，就可以通過下面的公式輕松計算出RF2：

　　其中：V_O = 輸出電壓，V_REF = TL431參考電壓(通常為2.5V或1.25V)。

　　因此，對于12V輸出，當參考電壓為2.5V，RF1為10k?時，可計算得出RF2 = 38kW。

　　建議電阻RF1和RF2采用1%電阻。

　　8 第8步：選擇補償電容CF1

　　選擇補償電容，使零點ƒ_ZERO與ƒ_POLE(TOPSwitch IC的7kHz內部極點(ƒ_TOPSWITCH)的位置能夠在所需的交叉頻率ƒ_CROSSOVER下提供最大的相位提升，該交叉頻率在上面第1步中選定(通常為1kHz)。

　　我們對單個控制器級模型(詳見上面圖1)的傳遞函數進行的分析表明，ƒ_ZERO由RC網絡決定，后者由TL431的輸入電阻(RF2)和補償網絡電容(CF1)形成。在100Hz的范圍內選擇ƒ_ZERO。如果設計要以非連續導通模式工作，那么推薦將ƒ_ZERO設為50Hz，以避免在非連續導通模式下出現有條件的穩定性。

　　使用下面的公式來選擇電容：

　　9 第9步：選擇增益調整電阻RF3

　　電阻RF3設定開路傳遞函數的增益。這種調整具有將整個幅值圖上移或下移的作用，但不會影響相位響應。在理想情況下，您應繪制單個的功率級和控制級傳遞函數，確定實現所需的交叉頻率所要求的增益降低，然后相應調整RF3的大小。

　　如要通過分解方式確定RF3的值，可繪制功率級P(s)(非線性開關元件G(s)[開關、變壓器和次級側二極管]的傳遞函數與LC濾波器H(s)[由等效電感量LE和輸出電容形成]的傳遞函數的乘積)與控制器GCONTROLLER(s)(TOPSwitch IC傳遞函數與TL431誤差放大器和參考IC的傳遞函數的乘積)的乘積的開環傳遞函數(幅值與相位)。涉及的公式非常多，因此不在這里羅列。具體公式請參考Power Integrations網站上應用指南AN-57的附錄A和B。