模块电源（十）：环路补偿

一、环路设计目标

        电源环路的设计目标为具有高环路带宽，以实现快速瞬态响应，同时保持足够的稳定性裕度，关键目标如下：

1. 环路带宽 ()：高环路带宽通常有利于快速瞬态响应，但实际上受到开关频率 ( ) 的限制，通常最大带宽设置为 的  或 ；
2. 相位裕度：通常需要大于 45° 的相位裕度，建议大于 60° 的相位裕度；
3. 增益裕度：增益裕度定义为环路相位为 -180° 时的增益衰减，至少应为 8 dB 至 10 dB；
4. 开关噪声衰减裕度：对于电流模式控制开关电源，重要的是衰减反馈环路中的开关噪声，以最大程度地减少开关节点波形的抖动。实际上，在 处，衰减大于 8 dB 是理想的

二、电流模式控制小信号模型

        开关电源控制模式有电压模式、电流模式、恒定导通时间（COT）模式。

         一般 DC 稳压器采用电流模式控制架构，以实现高性能和高可靠性，下图是常见的电流控制模式。

        采用峰值电流模式的降压转换器基本反馈环路框图如下图所示，该转换器具有内部电流环路、外部电压调节环路和 引脚上的 Type 2A 补偿网络。

        采用小信号建模法，可以将 Buck 电路的功率级等效为电感作为电流源的控制回路（电压控制电流源），它为输出电容和负载提供电流，如下图所示，其中  表示输出电容的 ：

三、补偿网络

        常见的补偿网络为 Type 1、Type 2B、Type 2A，如下图所示

        为了设计和优化补偿网络，首先需要了解每个补偿 R 或 C 值对环路增益和负载瞬态响应的影响。上图包括一