圖 28：CTH 對轉(zhuǎn)移函數(shù)和負載瞬態(tài)的影響

2)RTH 對負載階躍瞬態(tài)的影響。圖 29 顯示，RTH 影響零點 fz1 和極點 fp2 的位置。更重要的是，RTH 越大，fz1 和 fp2 之間的 A(s) 增益就越高。因此 RTH 增大會直接提高電源帶寬 fc，并在負載瞬態(tài)時降低 VOUT 的下沖 / 過沖。然而，如果 RTH 太大，電源帶寬 fc 可能過高，相位裕度就不夠了。

圖 29：RTH 對轉(zhuǎn)移函數(shù)和負載瞬態(tài)的影響

3) CTHP 對負載階躍瞬態(tài)的影響。圖 30 顯示，CTHP 影響極點 fp2 的位置。CTHP 用作去耦電容器，降低 ITH 引腳的開關(guān)噪聲，以最大限度減小開關(guān)抖動。如果電源帶寬 fc > fp2，那么 CTHP 對負載瞬態(tài)影響就不太大。如果 CTHP 設(shè)計過度，導(dǎo)致 fp2 靠近 fc，那么它就可能減小帶寬和相位裕度，導(dǎo)致瞬態(tài)下沖 / 過沖增大。

圖 30：CTHP 對轉(zhuǎn)移函數(shù)和負載瞬態(tài)的影響

用 LTpowerCAD 設(shè)計工具設(shè)計一個電流模式電源

通過 LTpowerCAD 設(shè)計工具，用戶可以非常容易地設(shè)計和優(yōu)化凌力爾特電流模式電源的環(huán)路補償及負載瞬態(tài)性能。很多凌力爾特產(chǎn)品都可用其環(huán)路參數(shù)準(zhǔn)確地建模。首先，用戶需要先設(shè)計功率級，在這一步，他們需要設(shè)計電流檢測網(wǎng)絡(luò)，確保為 IC 提供足夠的 AC 檢測信號。之后，在環(huán)路設(shè)計頁面，用戶可以通過簡便地移動滑動條，觀察總體環(huán)路帶寬、相位裕度和相應(yīng)的負載瞬態(tài)性能，依此調(diào)節(jié)環(huán)路補償 R/C 值。就一個降壓型轉(zhuǎn)換器而言，用戶通常需要設(shè)計低于 1/6 fSW 的帶寬，有至少 45° (或 60°) 的相位裕度，在 ½ fSW 處至少有 8dB 的總體環(huán)路增益衰減。就一個升壓型轉(zhuǎn)換器而言，由于存在右半平面零點 (RHPZ)，所以用戶需要設(shè)計低于最差情況 RHPZ 頻率 1/10 的電源帶寬。LTpowerCAD 設(shè)計文件可以輸出到 LTspice 進行實時仿真，以檢查詳細的電源動態(tài)性能，例如負載瞬態(tài)、加電 / 斷電、過流保護 … 等等。

圖 31：LTpowerCAD 設(shè)計工具減輕了環(huán)路補償設(shè)計和瞬態(tài)優(yōu)化負擔(dān)

測量電源環(huán)路增益

LTpowerCAD 和 LTspice 程序不是用來取代真實電源的最終工作臺環(huán)路增益測量。在將設(shè)計投入最終生產(chǎn)之前，總是有必要進行測量。盡管電源模型理論上是正確，但是這些模型不可能全面考慮到電路寄生性和組件非線性，例如輸出電容器的 ESR 變化、電感器和電容器的非線性 … 等等。另外，電路 PCB 噪聲和有限的測量準(zhǔn)確度還可能引起測量誤差。這就是為什么有時理論模型和測量結(jié)果可能相差很大的原因。如果發(fā)生這種情況，負載瞬態(tài)測試就可以用來進一步確認環(huán)路穩(wěn)定性。

圖 32 顯示了用頻率分析儀系統(tǒng)測量一個非隔離式電源的典型電源環(huán)路增益的測量配置。為了測量環(huán)路增益，在電壓反饋環(huán)路中插入了一個 50Ω 至 100Ω 的電阻，并給這個電阻器加上了一個 50mV 隔離式 AC 信號。通道 2 連接到輸出電壓，通道 1 連接到這個電阻器的另一側(cè)。環(huán)路增益由頻率分析儀系統(tǒng)通過 Ch2/Ch1 計算。圖 33 顯示了測得的和 LTpowerCAD 計算得出的典型電流模式電源 LTC3851A 之環(huán)路波德圖。在關(guān)鍵的 1kHz 至 100kHz 頻率范圍內(nèi)，兩條曲線吻合得非常好。

圖 32：測量電源環(huán)路增益的測試配置

圖 33：測得的和 LTpowerCAD 建模得到的電流模式降壓型轉(zhuǎn)換器之環(huán)路增益

其他導(dǎo)致不穩(wěn)定性的因素

工作條件：

如果在示波器上電源開關(guān)或輸出電壓波形看起來不穩(wěn)定或有抖動，那么首先，用戶需要確保電源是在穩(wěn)態(tài)條件下工作的，沒有負載或輸入電壓瞬態(tài)。對于非常小或非常大的占空比應(yīng)用而言，如果進入脈沖跳躍工作模式，就要檢查是否達到了最短接通時間或斷開時間限制。對于需要外部同步信號的電源而言，要確保信號干凈并位于控制器數(shù)據(jù)表給定的線性范圍之內(nèi)。有時還有必要調(diào)整鎖相環(huán) (PLL) 濾波器網(wǎng)絡(luò)。