数字电源UCD92xx的输出电压波形优化与分析

数字电源UCD92xx的输出电压波形优化与分析

       图7所示的是正常运行时的环路配置。零极点的信息在“Linear Compensation”方框中，其中AFE的Gain为4×；该配置中使能了非线性增益，其Limit值和Gain值是允许用户修改的。最终，整个环路的指标为33. 7KHz（截止频率），50.57°（相位余度），8.77dB（增益余度）。

       正是采样上述配置，输出电压在软启动阶段其波形有明显的“台阶状”。下面将尝试放慢环路后，验证是否可以优化软启动阶段的波形。

图7：软启动环路配置

图8：正常运行时的环路配置

3 调整最小驱动时间进一步优化输出波形

       优化环路后输出电压在软启动阶段变得较为平滑，但会存在一个明显的过冲，需要进行优化。下文通过调整最小占空比宽度来消除该过冲。

3.1 数字电源软启动的kick-start

       图9 中所示的是数字电源的输出电压软启动示意图。在开始时刻，输出电压有一个快速的上升，称之为“Kick-start”。 Kick-start的幅度是根据下面公式计算出的：

Vstart=Vin×DRIVER_MIN_PULSE × Fsw

其中，DRIVER_MIN_PULSE是指UCD92xx发出的最小占空比的宽度，允许用户自行设定。

图9：输出电压软启动

       以图10为例，输出电压Kick-start的幅度约为185mV。其DRIVER_MIN_PULSE设置为50ns，理论计算Kickstart的幅度为：12V×50ns×300KHz=180mV。实际值与理论值基本一致。