MAX8546為低成本、寬輸入電壓范圍、降壓型控制器，具有折返電流限制。該文提出了一個(gè)簡(jiǎn)單的PSPICE模型，該模型可以生成開(kāi)環(huán)增益波特圖并預(yù)測(cè)MAX8546設(shè)計(jì)的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。

MAX8546為低成本、寬輸入電壓范圍、降壓型控制器，具有折返電流限制。其 300kHz 開(kāi)關(guān)頻率非常適合與低成本外部元件（如鐵粉電感器和鋁電解電容器）配合使用，并且仍提供必要的控制帶寬以實(shí)現(xiàn)良好的瞬態(tài)響應(yīng)。利用低側(cè) MOSFET 實(shí)現(xiàn)低成本、無(wú)損過(guò)流保護(hù)RDS（開(kāi)啟）.

這里介紹的是額外的設(shè)計(jì)工具，一個(gè)簡(jiǎn)單的PSPICE模型，可以生成開(kāi)環(huán)增益波特圖并預(yù)測(cè)MAX8546設(shè)計(jì)的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。用于建模的評(píng)估套件應(yīng)用電路可供下載。該模型非常簡(jiǎn)單，可以在可下載的 PSPICE 評(píng)估版本上運(yùn)行。

圖1顯示了具有恒定直流輸入電壓的降壓轉(zhuǎn)換器的交流模型。驅(qū)動(dòng)輸出L-C濾波器和負(fù)載的交流電壓是直流輸入電壓V的乘積在，以及占空比擾動(dòng)，d，補(bǔ)償控制器的輸出。

圖1.用于交流分析的降壓轉(zhuǎn)換器模型。

圖 2 顯示了 AC 模型的 PSPICE 實(shí)現(xiàn)。輸出電壓由電阻R0和R8分壓至1.2V的反饋閾值電壓Vfb。MAX8546的跨導(dǎo)誤差放大器由壓控電流源G建模，增益為108μs，如數(shù)據(jù)資料所示。R4 和 C10 構(gòu)成連接到 MAC8546 的 COMP 引腳的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。跨導(dǎo)放大器的輸出電阻Ro設(shè)置為37MΩ。MAX8546采用1V斜坡作為PWM比較器，PWM調(diào)制器的小信號(hào)增益為1。控制器的輸出乘以等于輸入直流電壓（12V）的增益，產(chǎn)生的交流電壓驅(qū)動(dòng)輸出L-C濾波器和負(fù)載。如圖所示，應(yīng)包括寄生元件，例如輸出電容ESR和電感串聯(lián)電阻。100mV 交流電壓源 V2 擾動(dòng) PSPICE 中頻域交流分析的環(huán)路。從V2的正端到負(fù)端的增益表示開(kāi)環(huán)增益。由此獲得的波特圖如圖3所示。觀察到大約 85 度的相位裕量，表明系統(tǒng)阻尼良好。

圖2.用于MAX8546交流分析的PSPICE原理圖

圖3.降壓轉(zhuǎn)換器的仿真開(kāi)環(huán)增益和相位。

負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)是通過(guò)圖4所示的PSPICE原理圖的時(shí)域仿真獲得的。移除交流電源V2以進(jìn)行時(shí)域分析。脈沖電流源I2模擬3A的負(fù)載階躍。通過(guò)設(shè)置 I15 的 TR（上升時(shí)間）和 TF（下降時(shí)間）參數(shù)，將負(fù)載階躍的壓擺率設(shè)置為 2A/μs。如圖所示，初始條件設(shè)置為其標(biāo)稱(chēng)值，并通過(guò)選中仿真設(shè)置對(duì)話框中的相應(yīng)框來(lái)指示PSPICE跳過(guò)偏置點(diǎn)計(jì)算。對(duì)于補(bǔ)償電容器，初始條件是等于標(biāo)稱(chēng)占空比的電壓，如Vo/V在.模擬負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)如圖5所示。良好的阻尼輸出電壓瞬態(tài)波形確認(rèn)了從交流模型獲得的頻率響應(yīng)。

圖4.用于MAX8546時(shí)域分析的PSPICE原理圖

圖5.模擬負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。

峰值偏差，Vout，為62mV，建立時(shí)間Ts為30μs。圖6所示為在MAX8546評(píng)估板上測(cè)得的實(shí)際負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。結(jié)果與模型預(yù)測(cè)的結(jié)果非常匹配。峰值偏差約為65mV，建立時(shí)間約為28μs。

圖6.測(cè)量的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。

審核編輯：郭婷