Experimentelle Oszilloskopkurven
Die Diagramme in den Abbildungen 7 und 8 zeigen das Einschwingverhalten des Abwärtsreglers TPS54160 unter Last mit dem Kondensator C
skonfigurationen.
20.0 mV/div,
500 mA/div
Geringe Überspannungs-
größe
DV
out
1.5A
Figure 7. V
=6V, I
=0.5↔1.5A, f
in
out
J
23
Die Spannungsschleifenverstärkung, die mit der Kombination von C
an der Übergangsfrequenz 15 kHz hat, wenn die Eingangsspannung 36 V und der Laststrom 1.5 A beträgt. In den Prüfbedingungen von Abbildung 7 beträgt die Eingangsspannung 6 V, wohingegen
in den Prüfbedingungen von Abbildung 8 zur Konfiguration der Kompensation
Prüfbedingungen von Abbildung 7 (die Auswirkung der Eingangsspannung auf die Schleifenverstärkung ist den Formeln (1)(5)(6) im Abschnitt
Übergangsfrequenz von ca. 2 kHz mit einer Phasenreserve von 60° in den Prüfbedingungen von Abbildung 8.
Die Ausgangsspannungsspitzen in Abbildung 7 weisen eine Größe von etwa 20 mV und keine Schwingungen auf, während die in Abbildung 8 eine Größe von ca. 250 mV und gedämpfte Schwingun-
gen aufweisen. Die größeren Spannungsspitzen in Abbildung 8 sind auf die sehr niedrige Durchtrittsfrequenz zurückzuführen, die zu einer langsameren Reaktion des Fehlerverstärkers auf die von den
Lasttransienten verursachten Spannungsstörungen führt und dadurch das Zeitintervall verlängert, in dem der Ausgangskondensator dem Ungleichgewicht zwischen Induktorstrom und Laststrom
ausgesetzt ist. Im Allgemeinen ist die Größe der Ausgangsspannungsspitzen das Ergebnis des kombinierten Effekts der Größe der Ausgangskondensatoren, der Konfiguration der Rückkopplungs-
kompensation und der Anstiegsgeschwindigkeit des von der elektronischen Last erzeugten dynamischen Stroms. Die in der Prüfung zu Abbildung 8 beobachteten Schwingungen deuten darauf hin,
dass die Phasenreserve geringer ist als in der Prüfung zu Abbildung 7. [HINWEIS: Die Prüfungen wurden mit einer Eingangsspannung von 6 V durchgeführt].
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TI Power-Management-Laborkit
59
2.00 ms/div
Ausgangsspannung
Keine Schwingungen (die
vertikale Schwingung ist
die Schaltwelligkeit der
Ausgangsspannung)
0.5A
Laststrom
=500kHz, C
=C
=220mF (Elko),
s
out
16
and
J
offen
24
=C
=220 mF und den beiden offenen Jumpern
out
16
J
und
23
100 mV/div,
500 mA/div
Große
Überspannungs-
größe
Figure 8. V
=6V, I
in
J
und
J
23
24
J
gebrückt sind. Dies führt zu einer geringfügigen Erhöhung der Übergangsfrequenz und Phasenreserve in den
24
= C
= 220 mF und verschiedenen Kompensation-
out
16
Ausgangsspannung
Gedämpfte
Schwingungen
DVout
1.5A
0.5A
=0.5↔1.5A, f
=500kHz, C
=C
=220mF (Elko),
out
s
out
16
J
and
J
gebr.
23
24
erzielt wird, stellt sicher, dass der Regler eine Phasenreserve von 52°
Theoretischer Hintergrund
zu entnehmen) sowie zu einer
2.00 ms/div
Laststrom
Texas Instruments