基站電源中同步電路的設(shè)計方法
3.1 時間坡度
時間坡度的幅度也需要比比較器的上限幅度低10%,最小的同步脈沖幅度必須補足這個10%的幅度-幅度差,如果稍大則更加可靠。
減小這個幅度-幅度差,充電和放電幅度都會減小,這將使CT的放電時間減小,從而使死區(qū)時間減小。同步脈沖的寬度越寬,芯片的死區(qū)時間越長,所以,同步脈沖的寬度只要足夠?qū)捘鼙恍酒谋容^器檢測到就可以了。
3.2 晶振坡度方程
根據(jù)手冊,時間元件CT和RT可以用來設(shè)定頻率和死區(qū)時間。為了取得更好的應(yīng)用效果,必須很好地分析附加的同步電路對時間電路的影響。
3.2.1 晶振充電坡度方程
ΔVOSC=
Icharge=Vcharge/RT
tcharge=ΔVOSCCT/Icharge′
ΔVOSC=Vthupper-Vthlower
ΔVOSC′=ΔVOSC-V24Ω
V24Ω=24Icharge=24Vcharge/RT
如果死區(qū)時間相對整個周期很小,那么以上這些計算公式也可以簡化。這時改變坡度電壓的效果在于減小CT的充電時間(tcharge),從而使晶振的充電時間同步到更高的頻率。新的充電時間(tcharge′)是原來的充電時間乘以原頻率和同步頻率的比值,新舊充電時間的比值P為
P===
當(dāng)充電電流小或者RT大時,24Ω電阻上的電壓可以忽略。CT上的電壓峰峰值為2V時,2mA的電流將產(chǎn)生2.5%的時間誤差。最好使IC的晶振頻率比同步頻率低15%,也就是說P=0.85,這時
ΔVOSC(sync)′=ΔVOSC(orig)P=0.85ΔVOSC(orig)
tchg(sync)′=tchg(orig)P=0.85tchg(orig)
V(sync)的最小幅度為0.15ΔVOSC(orig)
晶振峰—峰電壓為2V時,最小的同步脈沖幅度為0.3V,寬度為脈沖周期的15%。
3.2.2 晶振放電坡度方程
正確的死區(qū)時間控制是很重要的,增加同步電路后減小了時間電容CT的放電時間,也就減小了PWM的死區(qū)時間。這樣一來,首先CT上的電壓峰值坡度減小了ΔVOSC(orig)-ΔVOSC(sync),這就使時間電容從一個比較小的電能開始放電。其次,根據(jù)電流的大小,24Ω電阻上產(chǎn)生了一個偏置電壓。典型的IC放電電流從6mA到12mA。在充電時,因為充電電流只有1mA到2mA,所以,在24Ω電阻上的偏置電壓可以忽略,而放電電流是充電電流的近十倍,所以,在24Ω電阻上的偏置電壓不可以忽略,即在計算死區(qū)時間時必須考慮24Ω電阻上的偏置電壓。
只要知道芯片的放電電流,就可以計算死區(qū)時間。當(dāng)然,比較方便的辦法是使用手冊里的CT和死區(qū)時間對應(yīng)表格,并加上同步電路的影響。簡言之,放電電流是8mA。
ΔVdschg′=ΔVdschg(orig)P-V24Ω=0.85ΔVOSC(orig)-0.2
tdchg′=tdchg(orig)-t24Ω=tdchg(orig)
這里tdchg(orig)是表中的死區(qū)時間。
實際的死區(qū)時間是CT的不放電時間和同步脈寬之和。同步脈寬使PWM輸出關(guān)閉,因此,必須計入死區(qū)時間。同步脈寬補償了“失去”的死區(qū)時間,或者說是死區(qū)時間的延續(xù)。即
tdead′=tdchg′+tsyncpulsewidth
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