DCDC輸出電壓紋波分析及改善詳解-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2023-03-23
紋波
電源輸出交流紋波可以視為是直流輸出疊加一個交流成份；從圖中可以看出，紋波中包括了兩個交流成份：
一個是頻率為兩倍工頻輸入電壓的正弦波，這是由交流輸入整流電路引起的；另外一個是由開關電源導通和關斷引起的紋波，其頻率等于開關電源的工作頻率。
DDR等要求的紋波大小：
紋波過大的弊端：
1.導致輸入電平判別錯誤；
2.導致器件工作異常；
3.在音頻中導致輸出噪聲；
4.射頻電路導致指標惡化如EVM。等等…
滯后模式DCDC設計電路
典型DCDC設計如下，看起來很簡單，但是經常出現問題。
最常見的DCDC結構，滯后模式DCDC控制，原理就是Vout輸出電壓經過R1和R2反饋之后，給到Vsense引腳，引腳和內部參考電源比較后給到PH引腳內部MOS控制信號，來起到調節輸出電壓的作用。所以此工作模式下是需要紋波電壓的。
后續DCDC的發展
后續DCDC發展為了適應不同場景，逐漸發展出了不同的技術，例如TI的DCAP和其他廠商的COT功能DCDC。這些方案的提出都是基于前面滯后模式DCDC的基礎。
帶COT的DCDC
COT 指的是恒定導通時間；ACOT指的是自適應恒定導通時間。這些都是為了提升瞬態響應而來的，最終我們看到的結果就是紋波減小了。
瞬態響應也就是動態指標，就是負載在急劇變化時，導致輸出電壓波動很大，也就是紋波很大；簡單理解就是DCDC輸出功率是一定的，但是在一瞬間DCDC輸出負載很大，而功率一定，導致輸出電壓降低，這種情況是我們不需要的。
而之前滯后控制的DCDC因為是逐周期控制的，所以必須要等到下一個周期才能調整；但是新的COT模式下，我們可以調整周期，使得盡快調整輸出電壓，進而在短時間內恢復正常電壓，也就是最終我們看到的紋波很小。
如上圖中的C5電容就是前饋電容，此電容的加入使得交流波形更快的進入電源反饋端，而DCDC內部接收到這個信號，很快的進行調整；圖中顯示的是OPEN狀態，但是實際上我們很多場景下都需要增加這個電容，特別是負載是CPU、GPU或者射頻類芯片。
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