利用CCM小信號模型預測UCC289X轉換器的環路穩定性

1、 引言

隨著電源可靠性評估的不斷發展，使用特定環路分析儀器進行環路穩定性測試成為目前唯一必不可少的要求。但是，在實際開發過程中，工程師們常常在環路穩定性功能調試上面花費太多的時間。例如，使用有源鉗位轉換器時，我們總是會碰到環路穩定性問題，因為很難在大信號負載動態和小信號環路穩定性之間實現一種較好的平衡，特別是在峰值電流控制模式下更是如此。在大信號負載動態優化方面，MOS電壓應力有巨大的影響力。為了獲得較好的優化，工程師們通常會花費大量的時間重復調試環路穩定性。

由于其小信號模型并不準確，因此對于這種計算方法是否適用于實際測量存在爭議，但是如果可以得到準確的小信號模型，則這個問題便可以迎刃而解。

本文的目標是建立一個計算平臺，根據UCC289X應用所使用有源鉗位正向轉換器的改進型CCM小信號模型來驗證環路穩定性。圖1顯示了實際EVM驗證舉例，另外，本文還將為你提供許多比較數據。最后，經過證明，使用UCC289X應用時，環路穩定性計算對于開發期間的實際設計和調試都非常有用。

2、 功率級傳輸函數計算

請參見圖1所示原理圖的BOM。下表列出了功率級參數。

功率級參數的定義參數數值

輸入與輸出規范

輸入電壓Vin48

輸出電壓Vo3.3

輸出電流I負載30

變壓器匝比(Ns/Np)N0.1667

電源轉換效率?0.9

最大占空比設置Dmax0.65

運行時間T4u

輸出級參數

輸出電感L2u

輸出電感的等效電阻RL5m

輸出電容(兩個并聯330u)C660u

輸出電容 ESRRc5m

一次諧振參數

磁化電感Lm100u

諧振電容Cc40n

Fsw 下的等效有源電阻Rw1

一次側電流檢測電路參數

檢測電阻Rs4.64

電流電感器Nt100

UCC289X 斜率參數

電阻1 的斜率補償Rslope158K

電阻2 的斜率補償Rf1.82K