求高手帮忙解答--关于DCDC系统工作带宽调整技术

love_ic

回复 1# lqdhq414


    论文没看仔细，也没有用过电压模式，所以有几个疑问：
1. 电压模式就不需要谐波补偿么，如果不需要，在考虑补偿的时候，输出负载引起的极点哪里去了，如果是负载很小的时候，输出极点不会引起系统震荡么
2. 电压模式下，LC不会形成Double Pole么.
3. 考虑系统稳定性，不是对整个Loop的分析么，不应该只对Ea环节进行分析吧，如果是那样求Rc和Cc是不是无效的
4. 为啥非得要比较器设计的那么快，快有什么用？
5. 论文强调在Vout变化比较大的时候靠增加带宽给拉回来，还是要控制宽带宽的停留时间，大家都知道，带宽宽了，牺牲的是PM，如何在停留时间内保持系统是稳态。
    希望论文看得仔细的人给回答一下

lqdhq414

回复 11# love_ic


      首先，电压模式控制只有一个单环，即电压环，它控制起来比较简单；能提供良好的噪声裕度；
      其次，它不存在次谐波振荡问题，不需要进行斜坡补偿电路；
      对这种模式进行补偿，主要是通过EA进行补偿，而且要留有足够多的相位裕度，最好采用TYPE 3进行环路补偿。在单独做EA仿真时，通常不考虑系统的零极点，所以我们这个时候相位裕度留十几度就行，加入到系统后，就能满足稳定性的要求了，这个时候考虑的RC是有效的；
     电压模式的补偿就是比较麻烦，功率级是存在两个低频的共轭极点；
     让比较器有较快的速度是为了遇到窄脉冲时有较快的响应；
    采用TYPE3进行补偿就可以留有较大的相位裕度；
    至于最后一个问题，还真不好回答，增加带宽后，相位裕度肯定会变小，所以还是在对EA做补偿的时候下些功夫....
    还请知道的高手表个态，让我们大家好做更多的参考，在此谢过了！

china_ic

回复 12# lqdhq414


      电压模式的确不需要谐波补偿，而电流模式一旦谐波补偿大到一定程度，本身就转变成了电压模式。电流环路等于让L不再影响系统的零极点分布，而电压模式无法让共轭极点消除。
      系统在负载变化时，延时1/3个时钟周期对于Load Response影响并不明显，然而比较器做的过于灵敏却会让系统降低对Noise的抵抗能力。因此在实际的产品中，不会采用过于灵敏的比较器。
     论文可能只是在仿真器中发现了高增益，高速比较器的好处，然而在现实中却是没有任何意义，得不偿失。
      Ea在整个环路里才构成了闭环，其内部的补偿是因为2级的缘故。因此它外面构成的弥勒补偿还是针对整个系统环路而言的，如果不在整个系统里去设计，单独根据Ea来设计补偿电阻和电容，是没有意义的。
     如果放到整个环路里去设计，论文内的补偿电阻和电容，应该不合适的/。

pe123

Vcore对负载跳变要求高，所以对这种电路应用很多。以前用过的一个方法：
用时钟把上管关掉，同时产生一个向下的斜波信号，当COMP与斜波信号交集时，再把上管打通。
当负载在上管关掉期间跳变，COMP也跟着跳变，这样上管可以提前开通
结果就提高了负载跳变响应时间。
这是在大信号下的分析结果，所以就没必要再去到小信号的带宽相角裕度去分析了。

此技术的原理大致是这样的：设一定的电路检测负载跳变时刻，并控制电路在该时刻采用大带宽，保持这种带宽一 ...
lqdhq414 发表于 2011-10-11 20:37

                               
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chiarella

关于楼主的想法，我觉得和LDO里面的fast transient response 电路效果很像，都是当负载快速变化的时候给与更快的响应，我看过TI的一些文章里面有介绍，不妨去看看。
不过每个人的做法都不一样，核心的思想都是一样。要想环路响应得快，就要加大驱动电流。
欢迎大家讨论。

lqdhq414

回复 14# pe123
      真不好意思，研究了一下感觉没有对应的框图不是太懂，有没有相关波形控制以及资料让我参考一下您说的这种方法呢？谢谢！

lqdhq414

回复 13# china_ic


        这篇论文偏理论较多，但是毕竟提出来的技术还是很有用处的。尤其是运用到电流环里面，我猜想是不是对整个系统更有意义呢？电流环建模已经相当成熟了，如果电压环再留出余量的话，这对系统的稳定性不知道会不会更好？
        而且它的减小占空比对整个系统来说本身也是个不错的选择，如果我们能够通过具体电路控制占空比在0.5以内，这样的话，是不是就不需要电流环了呢？

love_ic

能量平衡关系决定无法控制Duty Cycle一直停留在0.5以内.

china_ic

回复 17# lqdhq414


      电流环的目的并不是控制Duty Cycle在50%以内，而是可以消除LC引起的共轭极点。通常以往的Voltage Mode单靠电压环，很难让系统快速响应，因为它往往把带宽作的很低。而Current Mode可以让系统带宽做到很宽，甚至接近于1/3的开关频率。这很大程度上提升了系统的瞬态响应。
      Voltage Mode是早期DC-DC经常采用的模式，Current  Mode出现的较晚，其实如果分析小信号模型，Voltage  Mode更单纯一些，也比较成熟，欧美一些大牌公司最开始用的就是这种控制模式。而Current Mode由于电流环和电压环同时存在，让系统变得比较复杂。而且，相比较而言，根据奈奎斯特定理，系统小信号模型只有在分析1/2开关频率带宽以内的时候，系统模型的结果才更加接近实际。
      尽管有些复杂的零极点分布我们可以通过选择TYPE III来补偿，但是TYPE III只有在特定条件下才会被采用，一般片内集成的通用芯片并不会采用这种方式，因为TYPE III本身就是双刃剑，所以论文内的一些观点只是提出了一些方向性的指导。在工程应用中，还是应该根据实际情况来有选择性的应用。
     同意Love_ic的观点，尽管是理论研究，但是不能误导方向，比较器作的太快是完全没有意义的，因为做过产品的人都知道，在DC-DC内的PWM处理电路中，总是要考虑Noise引起的误动作，处理这部分电路的代价就是响应时间。即使你比较器作的很快，其它部分也延时的。由此，你的比较器只需要比系统规定延时时间短就可以了。

lqdhq414

回复 19# china_ic

    刚开始看到这两个方法的时候，感觉信心满满的，现在又很迷惑了.......既然占空比不能减小至0.5，那我利用前馈控制除了能够增加斜率，一定程度上提升快速响应外，还有什么优点呢？
    我也知道理论要跟实际工程要结合起来，这样设计出来的电路才有实用价值，只可惜我知道的太少了......
    所以请大家不吝赐教哈！在此谢过了！