接前文[ BUCK電路反饋分壓設計揭秘 | R1/R2計算順序:功率損耗與精度平衡 (1) ]...
2、問題分析
(1)?根據(jù)“SLVA477B Basic Calculation of a Buck Converter's Power Stage / 5 Output Voltage Setting”:通過電阻分壓器的電流需要至少是反饋偏置電流的100倍,也就是如下公式(9):
圖2 通過分壓電阻設置輸出電壓
根據(jù)“MPS電源小課堂第三季第十話:DC-DC變換器FB分壓電阻設計”:建議選取分壓電阻阻值時,流過分壓電阻的電流大于50倍 IFB,也就是如下:
參考圖2,公式(9)和公式(21)表達的是相同的技術點,即從輸出端 V_OUT 流經(jīng) R1/R2的電流 I_(R1/R2) 要遠大于流入芯片反饋FB引腳的電流 I_FB ,以至于 I_FB 相對于 I_(R1/R2) 是可以忽略的;從電流的角度看,F(xiàn)B支路是開路的。
輸出端 V_OUT 流經(jīng) R1/R2的電流,可以有三種表達形式,即 I_(R1/R2) 、I_R1 和 I_R2 ,而且三者是相等的,即
且容易知道?I_(R1/R2)?、I_R1 和 I_R2 的表達式分別如下:
根據(jù)“MPS電源小課堂第三季第十話:DC-DC變換器FB分壓電阻設計”,考慮到 I_FB 影響的情況下,輸出電壓的表達式如下:
再根據(jù)我們前面的分析,在R1和R2取值適當?shù)那闆r下,F(xiàn)B支路可以認為是開路的,也就是 I_FB 電流為零。所以,通常輸出電壓的表達式如下:
綜上所述,以TI方法為例,如果聯(lián)立方程(9)(22)(23)(27),可以分別解得R2和R1能夠取得的最大值如下:
如果聯(lián)立方程(9)(22)(24)(27),可以分別解得R1和R2能夠取得的最大值如下:
通過對比可以發(fā)現(xiàn),公式(28)(29)與公式(30)(31)本質(zhì)上是相同的。所以,基于TI文檔“SLVA477B Basic Calculation of a Buck Converter's Power Stage / 5 Output Voltage Setting”的方法,無法確定是“先確定R1,再計算R2”好,還是“先確定R2,再計算R1”更好。
順便,我們?yōu)槭裁床宦?lián)立(9)(22)(25)(27)來解得R1和R2的值呢?當然是可以的,因為通過聯(lián)立(9)(22)(25)三個方程能得到:
再聯(lián)立(27)(32),兩個方程,兩個未知數(shù)(R1和R2未知,V_OUT 、V_REF 和 I_FB 都是已知的),必然能夠解出,只是前面兩個聯(lián)立方程可以直接解得R1或R2,更簡便些。(2)?至此已經(jīng)比較明確,以“MPS電源小課堂第三季第十話:DC-DC變換器FB分壓電阻設計”給出的規(guī)則(即公式(21))為例,將前述公式中的 100×I_FB 替換為 50×I_FB 即可,這里不再重復。所以,從輸出端流入FB反饋引腳的電流為零這個角度看,TI方法與MPS方法并無本質(zhì)區(qū)別。
(3)?綜上,今天要解決的問題就比較明顯了。如“MPS電源小課堂第三季第十話:DC-DC變換器FB分壓電阻設計”所述:因為R1與環(huán)路特性相關(電壓型運放),實際進行BUCK電路分壓電阻配置時,應該先固定R1,再計算R2。