DC/DC 컨버터 설계의 일반적인 실수와 해결법(XI)

DC/DC 컨버터 설계의 일반적인 실수와 해결법

 

Pradeep Shenoy and Anthony Fagnani

 

TEXAS INSTRUMENTS

 

*** 이 글은 구글 번역기를 돌린 것으로 원본은 정상이지만 번역상엔 오류가 가득할 수 있음 ***

 

 

 

 

XI. POOR BODE PLOT MEASUREMENT

 

 POL 변환기의 안정성을 평가하는 것은 설계를 검증하는 중요한 부분입니다. 안정성을 평가하기 위해 보 보드 플롯은 그림 41과 같이 VOUT과 상단 피드백 저항 사이의 제어 루프에 신호를 주입하여 측정 할 수 있습니다. 실제로 이것은 피드백 경로에 10~50Ω 저항을 추가 한 다음 변압기를 사용하여 이 저항에 신호를 주입하여 수행됩니다.

 

 

 부정확한 측정을 초래하는 측정을 할 때 만들 수 있는 실수가 있습니다. 그림 42는 보 보드 플롯이 약 50kHz 이상에서 원활하지 않은 루프 측정을 보여줍니다. 무엇이 이것을 일으킬 수 있습니까?

 

 

 

 이 측정의 경우 루프에 주입된 신호가 너무 큽니다. 이로 인해 IC의 큰 신호 특성이 제어 루프에 영향을 미쳤습니다. 그림 43은 100kHz 신호가 루프에 주입 된 컨버터의 스위칭 노드와 출력 전압을 보여줍니다. 이 신호는 그림 42의 보드 플롯을 측정하는 데 사용된 것과 동일한 진폭입니다. 너무 큰 신호를 주입하면 컨버터가 스위칭 노드에서 펄스를 스킵합니다. 컨버터가 펄스를 건너 뛸 때 루프 측정은 더 이상 작은 신호 측정이 아니므로 더 이상 유효하지 않습니다. 일반적으로 POL 변환기는 루프가 신호 진폭을 감쇠시키지 않으므로 크로스 오버 주파수보다 높은 주파수에서 너무 큰 신호 주입에 민감합니다.

 

 

 그림 44는 보 보드 플롯이 10kHz 미만의 주파수에서 부드럽 지 않은 루프 측정을 보여줍니다. 무엇이 이것을 일으킬 수 있습니까?

 

 

 

 이 측정을 위해 루프에 주입 된 신호의 진폭이 너무 작습니다. 루프를 측정하는 데 사용된 장비는 신호 대 잡음비가 너무 낮기 때문에 더 낮은 주파수에서 정확한 측정을 얻을 수 없습니다. 루프가 주입 된 신호를 감쇠시키기 때문에 일반적으로 크로스 오버 주파수보다 낮은 주파수에서 더 큰 진폭 신호가 필요합니다. 또는 주파수 응답 측정을 수행하는 데 사용되는 장비에는 일반적으로 일부 노이즈를 필터링하도록 조정할 수있는 설정이 있습니다. 예를 들어, 일부 장비는 통합 시간을 늘리거나 IF 필터 대역폭을 감소시킬 수 있습니다.

 

 그림 45는 전체 주파수 범위에서보다 최적의 신호 주입 진폭을 사용하여 매끄러운 보데 플롯을 제공하는 루프 측정을 보여줍니다. 이 측정을 위해, 신호 주입 진폭은 주파수에 대해 변화되었습니다. 크로스 오버 주파수보다 큰 진폭이 사용되고 크로스 오버 주파수보다 작은 진폭이 사용되었습니다. 출력과 스위칭 노드에서 파형을 모니터링하면 신호 주입 진폭을 최적화하는 데 도움이 됩니다. 그림 46은 신호 주입 진폭이 좋은 스위칭 노드와 출력 전압을 보여줍니다. 스위칭 노드는 규칙적이며 출력 전압은 분사 주파수에서 가시적인 리플을 갖습니다.