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Signal Flow Graph in Loop Gain Analysis of DC–DC PWM CCM Switching Converters.pdf
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abbr_1cd5141a78db477624a30a55d256ccc4.pdf
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简单写一点dc-dc系统设计过程（看别人写的和结合自己做的）,抛砖引玉，希望有更详细的出现。 PWM DC-DC的組成核心電路共分兩大塊,分別是ramp/pulse oscillator和error amplifier
ramp/pulse oscillator的困難處在於造出一個具有高線性度的ramp waveform,電路雖然不難,但,如何作到好就頗具難度,再者,通常為了維持高線性度,大都會額外再加個補償電路來解決
而至於error amplifier,目前有type II和typ III兩種補償架構,而要如何決定type II及typeIII補償電路中的R及C值就需考量整體DC-DC。 而error amplifier看似簡單,但,R,C的值卻會決定整個DC-DC系統的穩定度與效能,所以,若然不是非常了解及熟悉整個理論基礎的,冒然的定出R,C值是非常不智的。
在作DC-DC電路前,根据所有input voltage, output voltage,Iload 范围，用编好的excel來計算出要使用的電感,電容值,type II或者type III補償R,C值各為多少後，用simplis仿真验证，然後才用spectre來作各個子電路的模擬。不過,用spectre來作模擬所需花費的時間實在很長。
DC-DC電路中,最難的當屬PWM的error amplifier,一個R,C值沒決定好,連帶的整個系統的performance都會受到影響,在不斷的調整中才會漸漸理出個頭緒出來,要想定出R,C值,真的要熟稔整個PWM的理論架構。 PWM的DC-DC的gm並不是高或者低就可以了
而是要搭配你的系統是採用type II或者type III的補償網路以及所使用的L,C和操作頻率所計算出來的。故而,gm值是依據你系統規格所計算出來的一項規格,而不是隨意定出來的值。 對於error amplifier,它所要考量點乃在於外部電感及電容和ESR所組成的三階filter的pole,再配合分壓電阻的gain,再有PWM的gain和error amplifier本身的gain以及phase,故而並不是error amplifier的gain夠高,phase margin夠寬夠可,那是要配合整個loop的gain以及phase去算出來的才能夠知道error amplifier的gain和phase margin值為何,尤其是phase margin,PWM的stability就決定在error amplifier的phase margin。 而除了errr amplifier外,最麻煩的當屬protection circuit,在DC-DC電路,用到很多protection circuit,如soft-start circuit, under voltage lock out, current liming circuit, thermal shut-down circuit, over current protection, zero current protection等等,各有不同的保護對象與條件,一個不小心處理就會把DC-DC system弄到當掉,而且各個protection機製又有優先權的區分,誰先誰後可不能弄不清楚,所以這些protection circuit是最麻煩處理的一塊.。 目前的system中絕大部份會有PWM和PFM兩種switching regulator在正常的情況下操作在PWM下,如果system進入省電模式,則會進入PFM這是因為PWM和PFM兩者在輕/重負載下各有其優缺點,以往的system幾乎都只工作在PWM下。 POWER DEVICE的metal bus width絕大部份都是以average current來估算不過,仍要小心避免其transient peak current過大,且流過的時間過長的問題因為一旦transient peak current的值過大,且維持的時間過久,仍然有機會會把meal給燒斷掉。 | 
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发表于 2010-10-10 21:13:50
