Mejore el rendimiento de la estabilidad del bucle del convertidor reductor

La adición de un capacitor a través de la resistencia del lado superior no es tan sencilla como lo que implica la nota de aplicación de TI. En primer lugar, debe asegurarse de que no haya tierra virtual en el pin FB, lo que significa que el compensador es un amplificador de transconductancia operativo u OTA. Es importante verificar esto porque si se trata de un amplificador operacional, entonces la tierra virtual en el pin FB excluye la resistencia del lado bajo que no juega un papel en el análisis de CA. Agregar el capacitor único en este caso producirá un solo cero sin polo. Si desea un polo para una caída de ganancia adecuada a frecuencias más altas, entonces se debe agregar una resistencia en serie al capacitor agregado y tiene un tipo 3. De todos modos, suponiendo que el compensador interno en la parte TI es un OTA, el equivalente circuito es este:

La función de transferencia, incluido el condensador, se derivó del libro que escribí sobre control de bucle:

Entonces ves que agregas un cero y un polo cuya distancia es fija y está dada por$R_{upper}$y$R_{lower}$. Lo que TI propone es determinar el valor del capacitor para que centre la media geométrica en la frecuencia de cruce seleccionada (o medida)$f_c$donde el impulso de fase es máximo entre el polo agregado y cero. Sin embargo, hacerlo agregará ganancia y el original$f_c$puede subir significativamente. En el siguiente gráfico, he diseñado el compensador basado en OTA de tipo 2 para aumentar la fase en 50° y proporcionar una ganancia de 20 dB a 1 kHz.

En el ejemplo que he elegido, la fórmula dada por TI recomienda un capacitor de 9.2 nF para ser conectado en paralelo con$R_{upper}$. Cuando hago eso, la curva a 1 kHz se desplaza hacia arriba en 6,8 dB y ahora seguramente cruzará en un punto más lejano de 0 dB. Desafortunadamente, como el aumento de fase alcanza su punto máximo a 1 kHz, puede suceder que en el siguiente punto de cruce alcanzado mediante la adición de$C_3$el realce de fase es incluso más bajo que el valor original (más allá de 4 kHz en el gráfico). Creo que esto es lo que el autor observa en una de las notas de aplicación. Además, si la etapa de potencia se retrasa más en el siguiente cruce, puede terminar en un convertidor completamente inestable.

Como conclusión, tenga cuidado al agregar el capacitor para que la nueva frecuencia de cruce coincida con un impulso suficientemente alto para ganar en estabilidad mientras el cruce se ha extendido.