避免电源不稳定的九步设计法(下)

　　摘要：本文主要介绍了电源设计过程中，为避免可能出现的不稳定情况所采用的对应的设计方法。

　　6 第6步：选择RF1

　　电阻RF1通常不影响环路响应，因此不会出现在任何增益相位公式中。它可以设定电阻分压器，以便TL431电路根据参考引脚的输入电流获得合适的偏置电流。对于该电阻，10kΩ电阻是比较好的初始选择。电阻值过高容易使误差放大器严重缺乏偏置电流，而过低容易增大功率耗散。一般情况下，RF1的推荐取值范围为2kΩ到50kΩ。

　　7 第7步：选择RF2

　　电阻RF2决定输出电压，一旦RF1固定后，就可以通过下面的公式轻松计算出RF2：

　　其中：V_O = 输出电压，V_REF = TL431参考电压(通常为2.5V或1.25V)。

　　因此，对于12V输出，当参考电压为2.5V，RF1为10kΩ时，可计算得出RF2 = 38kW。

　　建议电阻RF1和RF2采用1%电阻。

　　8 第8步：选择补偿电容CF1

　　选择补偿电容，使零点ƒ_ZERO与ƒ_POLE(TOPSwitch IC的7kHz内部极点(ƒ_TOPSWITCH)的位置能够在所需的交叉频率ƒ_CROSSOVER下提供最大的相位提升，该交叉频率在上面第1步中选定(通常为1kHz)。

　　我们对单个控制器级模型(详见上面图1)的传递函数进行的分析表明，ƒ_ZERO由RC网络决定，后者由TL431的输入电阻(RF2)和补偿网络电容(CF1)形成。在100Hz的范围内选择ƒ_ZERO。如果设计要以非连续导通模式工作，那么推荐将ƒ_ZERO设为50Hz，以避免在非连续导通模式下出现有条件的稳定性。

　　使用下面的公式来选择电容：

　　9 第9步：选择增益调整电阻RF3

　　电阻RF3设定开路传递函数的增益。这种调整具有将整个幅值图上移或下移的作用，但不会影响相位响应。在理想情况下，您应绘制单个的功率级和控制级传递函数，确定实现所需的交叉频率所要求的增益降低，然后相应调整RF3的大小。

　　如要通过分解方式确定RF3的值，可绘制功率级P(s)(非线性开关元件G(s)[开关、变压器和次级侧二极管]的传递函数与LC滤波器H(s)[由等效电感量LE和输出电容形成]的传递函数的乘积)与控制器GCONTROLLER(s)(TOPSwitch IC传递函数与TL431误差放大器和参考IC的传递函数的乘积)的乘积的开环传递函数(幅值与相位)。涉及的公式非常多，因此不在这里罗列。具体公式请参考Power Integrations网站上应用指南AN-57的附录A和B。