DC-DC轉換器通過(guò)反饋控制系統，將不斷變化的輸入電壓轉換為（通常）固定的輸出電壓。反饋控制系統應盡量保持穩定，以避免出現振蕩，或者發(fā)生最糟糕的情況：輸出未經(jīng)調節的輸出電壓�？刂葡到y的速度應盡可能快，以響應動(dòng)態(tài)變化，例如快速輸入電壓變化或輸出端的負載瞬態(tài)，并最大程度地減少調節后的輸出電壓偏差。為了表示控制環(huán)路的行為，可以使用典型的Bode圖來(lái)顯示環(huán)路的相移和增益隨頻率的變化。此控制環(huán)路可以通過(guò)模擬或數字技術(shù)實(shí)現。
有些數字電源提供控制環(huán)路優(yōu)化，可以極快地對動(dòng)態(tài)影響做出響應。圖1為 ADP1055 控制器IC的電路示例，該電路具有數字控制環(huán)路優(yōu)化功能。數字控制器為設計人員提供諸多控制功能，有些甚至在運行期間也可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。圖2展示了可通過(guò)ADP1055評估軟件控制的各種ADP1055功能。
圖1. ADP1055數字開(kāi)關(guān)穩壓器的全橋應用。
圖2. 數字電源使得設計人員能夠通過(guò)圖形用戶(hù)界面，輕松管理電源參數。
非線(xiàn)性增益/響應函數提供了一項與控制環(huán)路相關(guān)的極為有趣的設置選項，該設置通過(guò)濾波器按鈕訪(fǎng)問(wèn)。非線(xiàn)性增益/響應 支持對控制環(huán)路實(shí)現動(dòng)態(tài)，例如，在負載瞬變之后立即進(jìn)行動(dòng)態(tài)調整。電源在經(jīng)歷很大的負載瞬變之后，其輸出電壓通常 在理想的整流電壓值上下浮動(dòng)。在僅采用模擬器件的控制環(huán)路中，選擇控制環(huán)路和電源功率級器件，可以最大程度降低電壓在大部分可預期情況下的浮動(dòng)。數字可調控制環(huán)路（例如ADP1055中的一個(gè)特征）的優(yōu)勢在于：可以即使調整環(huán)路的響應，以在差異甚大的各種情形下實(shí)現補償。
圖3顯示了控制此功能的界面。圖中用藍色曲線(xiàn)表示輸出電壓在經(jīng)歷由高至低的負載瞬變后的典型行為�？梢钥闯�，穩壓器輸出端的電壓響應通常會(huì )出現過(guò)沖。當輸出電壓超過(guò)某些閾值時(shí)，可以通過(guò)簡(jiǎn)單增加控制環(huán)路增益來(lái)最大程度減小過(guò)沖。
圖3. 根據輸出電壓狀態(tài)設置控制環(huán)路增益。
在圖3的示例中，設置的標稱(chēng)輸出電壓為12 V�？烧{控制環(huán)路增益可以設置為多個(gè)值，具體由輸出電壓決定。例如，如果因為 誤差放大器的增益增加，使得電壓升高至12.12 V以上，則可以在對應的下拉菜單中設置控制環(huán)路。還有三個(gè)其他的電壓閾值高 于12.12 V，可以使用獨立的增益設置。注意，這些增益設置與在設計穩壓環(huán)路時(shí)設置的極點(diǎn)和零點(diǎn)完全無(wú)關(guān)。
通過(guò)可調、基于電壓的增益設置可以查找更快響應電壓過(guò)沖的控制環(huán)路設置，由此優(yōu)化輸出電壓反饋控制的質(zhì)量。注意，正 常工作時(shí)，經(jīng)優(yōu)化的控制環(huán)路特性不會(huì )受到影響�？梢允褂脭底挚刂破鳎ɡ鏏DP1055）在特定條件下（例如在經(jīng)歷負載瞬變之后）動(dòng)態(tài)調節控制環(huán)路，但采用傳統的模擬控制環(huán)路時(shí)則很難實(shí)現。
ADP1055
· 工作溫度范圍為−40 °C至+125 °C，125 °C時(shí)的EEPROM數據保持期限為15年
· 兼容PMBus修訂版1.2
· 帶命令屏蔽的32位密碼保護
· 64個(gè)地址選擇（16個(gè)基址，可擴展至64個(gè)）
· 6個(gè)PWM控制信號，625 ps分辨率
· 占空比雙倍更新速率
· 數字控制環(huán)路（PID + 額外極點(diǎn)或零點(diǎn)可配置能力）
· 可編程環(huán)路濾波器（CCM、DCM、低溫/正常溫度）
· 頻率同步
· 軟啟動(dòng)和軟停止功能
· 平均和峰值恒流模式
· 外部PN結溫檢測
· 4個(gè)GPIO（2個(gè)GPIO可配置為有源箝位PWM）
· 快速線(xiàn)路電壓前饋
· 用于優(yōu)化效率的自適應停滯時(shí)間補償
· 擴展黑盒數據錄制能力以記錄故障 |
