电源转换器实现高性能电源管理

通时间由tON估计电路预定，关断时间终止由反馈电压控制。在反馈电压纹波的底部(VFB下降到低于VREF时产生)，关断周期结束，控制逻辑电路触发下一个导通周期。

图2：稳态响应。

图3a与3b显示了传统PWM控制拓扑与麦瑞半导体Hyper Speed控制拓扑的负载瞬变工作情况。在标准的PWM控制方法中，负载瞬变时，占空比将增加，并且在维持开关频率相对不变的同时，输出需要一个完整的开关周期来响应。使用Hyper Speed控制拓扑，开关频率将在负载瞬变过程中改变，而一旦输出稳定在新的负载电流水平，则将恢复标称固定频率。由于占空比和开关频率发生变化，因此输出恢复时间很快，并且输出电压偏差小到可以忽略不计。

图3：PWM控制拓扑与Hyper Speed控制拓扑的负载瞬态相应情况对比。

SuperSwitcher II系列使用输出电压纹波来触发导通时间周期。这与真正的电流模式PWM控制有极大不同。如果输出电容的ESR(等效串联电阻)足够大，则输出电压纹波将与电感电流纹波成比例，见图4和图5。控制环路具有无需斜坡补偿的好处。

图4：开关频率。

图5：开关频率。

为满足稳定性要求，反馈电压纹波必须与电感电流纹波同相。它还必须大到足够让gm放大器和误差比较器检测到。推荐的反馈电压纹波为20mV~100mV。如果选用具有低ESR的输出电容，则反馈电压纹波可能太小而无法被gm放大器和误差比较器检测。此外，如果输出电容ESR太低，则输出电压纹波和反馈电压纹波并不一定会与电感电流纹波同相。在这些情况下，则必须采用纹波注入的方法来确保正常工作。见图6和图7。

图6：瞬态响应。

图7：效率与输出电流关系图。

本文小结

综上所述，对于负载点应用和需要高性能复杂电源管理的产品而言，麦瑞半导体的SuperSwitcher II系列强化了自适应导通时间(AOT)控制架构的优点。这些DC-DC转换器结合了尺寸小、效率高、瞬态响应超快和功率密度及设计灵活性高的特色，将帮助电源设计人员缩短设计周期以满足业界最严苛的上市时间需求。