预测UCC289X有源钳位正向转换器的环路稳定性技术方案

但是，影响这种高频特性的最重要参数为RL和Cin。Cin是指内部电容；我们假设在电流控制电流源输出端之间添加它，以进行瞬态分析。根据下列公式计算Cin：

在这种Ic为1mA的应用中，我们可以假设Tr约为40u，则Cin为：

由上面结果，我们可以选择Cin为10n。
则反馈传输函数为：

因此，闭合总传输函数为：

利用下列函数使环路闭合：

使用MathCAD绘制结果为：

图5 闭合环路的总电压环路稳定性计算结果

4、使用仿真验证环路稳定性
为了论证上面传输函数的有效性，我们基于EVM应用方案创建典型电路基础上建立了一个UCC2897A仿真模型。电路参数与EVM BOM的基本一致。

图6 环路稳定性验证仿真电路

图7到图9显示了计算与仿真之间的对比情况。

图7 38Vdc输入和3.3V/30A输出工作状态下计算与测量总电压环路曲线图比较


图8 48Vdc输入和3.3V/30A输出工作状态下计算与测量总电压环路曲线图比较


图9 72Vdc输入和3.3V/30A输出工作状态下计算与测量总电压环路曲线图比较

下列表显示了比较情况：


它表明，计算结果可很好地匹配模拟结果。

5、利用实际测量验证环路稳定性
为了进一步验证计算得环路曲线图，我们把48-Vdc输入和75Vdc输入时基于UCC2891EVM的计算结果与实际测量结果进行比较：

图10 48Vdc输入和3.3V/10A输出工作状态下计算与测量的总电压环路曲线图比较

图11 75Vdc输入和3.3V/10A输出工作状态下计算与测量的总电压环路曲线图比较

下列表列举了比较情况：

它表明，计算结果可以很好地匹配测量结果。

请注意：测量结果的计算增益余量有些过大，这是因为，当频率较高时，谐振寄生参数预测高度的复杂。

6、 结论
通过使用涉及UCC289X有源钳位正向转换器的改进型小信号模型来预测实际环路稳定性，这对实际环路调试工作非常有用。工程师在对环路稳定性进行调试时，使用这种方法可以实现更高效。

7、参考文献
1、《UCC289/1/2/3/4电流模式有源钳位PWM控制器》，产品说明书（SLUS542）
2、《UCC2897A电流模式有源钳位PWM控制器》，产品说明书（SLUS829D）
3、《UCC3580/-1/-2/-3/-4单端有源钳位重置PWM》，产品说明书（SLUS292A）
4、《有源钳位重置48V 到1.3-V、30A正向转换器UCC2891EVM》，作者Steve Mappus，见于《UCC2891EVM使用用户指南》（SLUU178）
5、《利用UCC2897A理解并设计有源钳位电流模式控制转换器》（SLUA535）
6、《UCC284X/UCC289X/LM5026适用PCM控制改进型CCM小信号模型》