在出现瞬态变化期间,输出电容器必须对输出进行滤波,再向负载提供电流。有趣的是,等效串联电容(ESR)和电压等级比实际容值对选择什么样的电容器影响更大。请注意,来自电感器的峰峰值电流纹波会通过输出电容器的ESR,转换成峰峰值电压纹波。由于系统可能对输出电压纹波有限制,选择一款最小化ESR的电容(或一组并联电容器)就变得十分重要。当然,电容器必须有足够的电压等级。根据这些要求,就可以从供应商的电容器清单中选出最合适的方案。最后要注意的一点是,要对ESR数据加以更多的关注,因为数据表里的ESR数据可能并不是在你所选用的开关频率下得出的。请检查数据表,查看调整过的ESR数值。
一般根据Rds(on)、栅极电荷和热管理需求来选择MOSFET。查看几家制造商的数据表,可以选择象Infineon BSC050N03LS这样的器件,该器件的栅极电荷为35nC,高边MOSFET的Rds(on)为
使环路闭合
前面已经讨论过,输出要反馈到输入端,这样就产生了一个补偿环路。补偿的方式有很多种,比如Type I、Type II和Type III。Type I是单极点方案,Type II是带有一个零点的双极点方案,Type III是带有两个零点的三极点方案。每种方案的元器件数量都比前一种要多,不过也使得设计灵活性更好。从性能考虑,通常将这个环路的带宽设置为大约是开关频率的四分之一。环路频率与实际开关频率重叠得越多,环路响应就越快。此外,要确保相位裕量大于30°,小于180°,这是一个典型的稳定性标准。
电压模式转换器的设计流程与磁滞降压转换器的流程类似。幸好,高质量的磁滞模式控制使外部器件的寄生效应不那么重要。其他流程也是类似的。
下面对设计降压转换器的过程稍加总结。选择完控制器IC后,再选择相应的外部器件。对每种选择方案来说,参数的重要程度是不一样的。选定MOSFET、输出电感器、输入和输出电容器后,再设计补偿电路。
人们已经做了大量工作来设计一款良好的降压转换器,而且现在已经有了集成度更高的版本。有些设计集成了MOSFET,有些设计集成了补偿电路,还有的集成了输出电感器,比如Intersil的ISL