在低压大电流应用中,电压调节器的性能该如何改进?

时间:2024-01-29    浏览:117

TLVR是一个相对较新的开发,具体细节和特性仍在研究当中。本文重点讨论TLVR的瞬态行为,它会影响TLVR设计本身的隔离要求,以及整个母板的隔离和安全考量。


TLVR和瞬态


多相降压调节器使用来自的TLVR原理图,如图1所示。虽然主电感绕组仍然连接在相位和VO的开关节点之间,但添加的辅助绕组彼此串联电连接,并连接到调谐电感LC。若移除LC,电路就又回到降压转换器中只有分立(未耦合)电感的情况。若LC输出短路,则各相之间的关联度最强,瞬变性能也最快,但这也会影响电流波形和电流纹波的一般幅度。实际上,LC通常是这两种极端情况的折衷选择。


与任何多相降压转换器一样,当快速瞬变负载阶跃到达时,输出电压的变化导致反馈作出反应,相应地调整电压和电流。对于TLVR,一个潜在问题是所有辅助绕组都是串联连接,与主绕组的变压器匝数比通常是1:1。TLVR主绕组上有以开关频率施加的方波,理想情况下不同相位之间存在时间上的相移。但在瞬变期间,这些相位通常会对齐以提高性能。


考虑一个12V转1.8V应用中的激进地负载瞬态,所有相位中的所有高端FET都导通以使电感电流尽可能快速地上升,因此(VIN - VO) = 10.2V电压同时应用于所有主绕组,如图2所示。实际波形将取决于电路参数,但在最坏情况下,1:1变压器会在其副边生成10.2V电压,因此副边的电压脉冲将是(VIN - VO) × NPH。这显然是一个安全担忧。图2对于150nH值的TLVR给出了实际值,主绕组和辅助绕组之间的小型漏电感测量值为5nH。图中还显示了LC值为160nH。此LS值在NPH~6的典型范围内,但可以调整,特别是针对不同数量的关联相位。