为便携式应用中的DCDC转换器选择最优的电感电容

为便携式应用中的DCDC转换器选择最优的电感电容为便携式应用中的 DC/DC 转换器选择最优的电感、电容
Christophe Vaucourt，德州仪器 随着无线手持设备、PDA 以及其它便携式电子产品的外形尺寸不断缩小，其 复杂程度也持续增加，设计工程师将要面对越来越多的问题，包括电池寿命、板载 面积、发热量及功率消耗。 当使用 DC/DC 转换器时，效率是最主要的目标。许多设计需求都涉及到将确 定的电池电压转换至某个较低的供电电压。尽管线性稳压器可实现此目标，但却无 法达到基于交换调节器(switching regulator)类设计的效率。本文将探讨若干个设计 人员在折衷解决方案尺寸、性能集成本所需面对的，最常见的问题。 大信号响应vs.小信号响应 开关变换器基于非常复杂的稳压电路配置，以保持任意负载情况下的高效率。 现代的 CPU 核心电源需要稳压器具有快速及顺畅的大信号响应。例如，当处理器 由闲置状态转换至全速运转状态时，核心所汲取的电流可非常快速的从若干个微安 培(micro-amp)上升至两百多个毫安培(milli-amp)。 随着负载状态的不断改变，回路也快速的响应着最新的需求，以确保电压处于 稳压限之内。负载改变的总量及速率决定了回路的响应应称为大信号响应还是小信 号响应。在此，我们基于某个状态恒定的工作点定义小信号参数。因此，我们一般 认定在恒定状态点上下 10%的变动称为小信号改变。 在实践中，误差放大器具有转换(slew)的限制而不用于控制回路，因为负载的 瞬变所发生时间非常短，超出了误差放大器的响应范围，从而，输出电容将抑制瞬 变的电流直至电感电流能“赶上(catch up)”。 大信号响应可能临时性的使回路脱离工作状态。尽管如此，还是要求回路在进 入或脱离大信号响应时必须平滑顺畅。回路的带宽越宽，对于负载的瞬态响应程度 就越快。 尽管稳压回路在预期的小信号情况下可展示出足够的增益及相位裕量，