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COT节造的前世今生

功夫:2023-10-31 起源: LETOU乐投科技

所谓节造模式,是若何实现电压调节职能的步骤。他界说了电源在面对各类滋扰时,维持持续不变输出的战术,是开关电源中极度沉要的一个技术点。目前开关电源的主流节造模式重要有电压节造模式、电流节造模式、恒定导通功夫节造模式(COT)等。

COT节造相对于电压节造模式、电流节造模式,既减轻了环路设计的复杂,又占有较快的响应速度,在开关电源的利用中逐步宽泛。但COT怪异的拓扑也有一些不成预防的缺点,在日益发展的电源长河中,COT节造也在不休的迭代,解决了频率无法固定、必要较大输出纹波等问题,并在集成度上一目十行。

接下来,让我们一路看看关于恒定导通功夫节造(COT节造)前世今生的发展演进。

传统COT节造方式

传统的COT节造方式是一种变频节造方式,其节造主题是通过一个比力器来观察输出纹波电压,让它检测最幼阈致反节造mos管的开关功夫。单一地说,当反馈电压Vfb<参考电压Vref时,启动单稳态计时器,上MOS管起头恒定导通,导通完一个固按功夫后,上Mos管关关。直到电感电流和纹波电压使Vfb再次着落至Vref时,再开启下个周期。

但不言而喻的是,此节造方式频率无法固定,且必要较大的输出纹波电压来满足节造。

图示

描述已自动天生

图1 传统的COT节造


自适应COT节造

为相识决频率无法固定的问题,电源工程师们研发出自适应COT节造。在每个周期的起头时,高侧的MOSFET被打开固定的一次导通功夫的开启周期。周期的功夫由on time转换器的输入电压VIN和输出电压VOUT(占空比)逐周期推算,以维持在输入电压领域内的伪固定频率,因而称为自适应开季节造。

但自适应COT节造仍必要输出电容有较大的ESR来产生较大的纹波电压维持系统不变。图示, 示意图

描述已自动天生

图2 自适应COT节造


加强型COT节造模式

加强型COT节造模式是自适应COT节造的改进模式,此模式可答理电路输出使用全陶瓷输出电容(较幼的ESR)。若何做到输出使用全陶瓷电容呢,是仿造了一个同电感电流同相位成正比的纹波电压,仿造根基上有两种思路:

第一种将 RCC 纹波赔偿方式放入芯片内;

第二种是在电感表部加RCC赔偿电路。RCC赔偿电路是由两个电容和一个电阻组成,电感两端的Rr和Cr利用电感的DCR产生纹波电压,此纹波电压类似于尺度电容ESR产生的纹波电压,该纹波电压通过Cc进行耦合反馈到Vfb引脚,Cc能够隔离直流电压,所以仅必要很幼的互换电压纹波来进行反馈。

图示, 示意图

描述已自动天生

图3 表部加纹波注入赔偿电路示意图

SCT加强型COT节造模式产品的做法是第一种,在芯片内部搁置了RCC纹波赔偿电路,与第二种道理一样,但占有更高的集成度,且削减了表围器件成本。

但同样的,加强型COT节造模式也有一个COT不成预防的问题,是在CCM的模式下输出电压会比参考电压大1/2的纹波电压,但这也是COT节造存在的基础。

图示

描述已自动天生

图4 加强型COT节造


所以,加强型COT节造在原来的基础上,通过误差放大器进一步提高电路在CCM模式下的工作精度,且在jitter方面也参与了谐波赔偿。但因优化模式较为复杂,本文便不再赘述,有兴致的幼同伴能够联系FAE更深刻相识。

SCTLETOU乐投科技致力于为客户创造更有价值的产品,目前COT节造产品(如100V BUCK系劣注18V 3A Buck系劣注30V 6A Buck系列等)都使用更先进的加强型COT节造方式,既为客户使用带来COT节造的优势,同时尽量添补了COT节造的缺点。

最新产品SCT2A00,100V 0.6A,幼封装,全陶瓷输出电容,极具性价比的COT节造芯片,目前已宽泛利用于光伏、工业自动化、电动两轮车等行业中。

图示, 示意图

描述已自动天生

图5  SCT2A00典型利用图

参考文章

SCT2A00/SCT2A12超低静态电流,让电池;ぐ宕Ψ蛟倬靡恍

知乎:开关电源典型节造模式分析和探求

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