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低壓降穩(wěn)壓器（LDO）對于系統(tǒng)工程師而言，幾乎成為電源設(shè)計(jì)的代名詞，也是最佳選擇。但隨著電子產(chǎn)品種類日益增多，如筆記本電腦、MP3 和 DVD 播放器等，它們對電源的需求也不盡相同。負(fù)載電流開始增加，從數(shù)百毫安到 1安培以上；而輸出電壓則在不斷下降，從 3.3V、2.5V 一直到現(xiàn)在的 1.2V 或更低。鑒于此，LDO已很難面面俱到，尤其對溫升與電池壽命皆是一大考驗(yàn)。

開關(guān)式電源 （Switching Power）正逐步被應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備之中，其中又以脈沖寬度調(diào)制(PWM)的使用最為普遍。但在使用 PWM 的過程中，保持回路穩(wěn)定性（Loop Stability）的問題一直讓大家感到舉步維艱。此外，設(shè)計(jì)工程師以往只著重在效率、成本以及電路板布局等方面進(jìn)行考慮，但伴隨著負(fù)載變化越來越快速，瞬態(tài)響應(yīng)能力卻似乎仍然尚未引起注意。對 CPU 或 DSP 而言，負(fù)載電流越大，di/dt（A/us）變化愈快，因此需要特別注意是否造成輸出電壓產(chǎn)生過沖 （Overshoot）或下跳（Undershoot）現(xiàn)象。除 PWM 外，還有一種有極佳瞬態(tài)響應(yīng)與穩(wěn)定性的電源穩(wěn)壓架構(gòu) 磁滯模式（Hysteretic Mode），它是屬于 PFM 方式的開關(guān)式電源器件。

通常，以時鐘（或頻率）而言，有 PWM、Constant-ON Time、Constant-Off Time 以及磁滯等不同方式；就反饋控制而言，則有電壓模式及電流模式等控制。此兩者在電源控制中相互搭配組合，且不會相互沖突。下面將重點(diǎn)討論電壓模式的磁滯控制。

什么是電壓磁滯模式？

簡單地講，電壓磁滯模式即：
1.用比較器為基本控制組件；
2.輸出電容必須有 ESR；
3.無法利用降低輸出電容 ESR 來
減少輸出電壓的紋波；
4.不必?fù)?dān)心穩(wěn)定度；
5.在輕負(fù)載時有較高效率，又不
會造成輸出紋波增加。

磁滯穩(wěn)壓器的構(gòu)造

圖1為一個簡化的磁滯控制器，調(diào)節(jié)器(Modulator)是一個具有10~15mV輸入磁滯電壓窗口的比較器，用來比較反饋電壓與參考電壓。當(dāng)反饋電壓超過磁滯電壓的1/2時，比較器沒有輸出，并且關(guān)閉MOSFET開關(guān)。此關(guān)閉狀態(tài)將持續(xù)到反饋電壓低于1/2的磁滯電壓以下，且比較器輸出為HIGH時，才會重新打開開關(guān)。

磁滯穩(wěn)壓器的開關(guān)波形

磁滯穩(wěn)壓器的開關(guān)波形見圖2，輸出開關(guān)的 ON 和 OFF 時間與下列因素有關(guān)：

圖2 磁滯穩(wěn)壓器的開關(guān)波形
輸入和輸出的電壓；

電感值；

輸出電容的 ESR 和 ESL；

比較器的磁滯電壓乘上 RF1和

RF2的回饋比例(α)；

調(diào)節(jié)器與輸出級的延遲時間(td)。

當(dāng)操作在穩(wěn)態(tài)（steady-state）的連續(xù)模式時，電感電流依然必須遵守如 PWM 相同的電荷平衡（charge-balance）需求。因此，電感電流的計(jì)算方式與 PWM 相同。電感漣波電流因跨越輸出電容器的ESR和ESL，進(jìn)而產(chǎn)生一個AC 電壓，因而將會在輸出電壓上形成漣波，而改變輸出開關(guān)導(dǎo)通和關(guān)閉的時間。

當(dāng)斜坡波形超出由磁滯電壓與反饋電壓設(shè)定的上下閥值時，輸出開關(guān)會通過輪流開與關(guān)來穩(wěn)定輸出電壓。但由于有傳輸上的延遲時間，將會使 Von 的峰值(P-P)超出這些閥值。以LM3485為例，其傳輸延遲時間約90ns；在 5V 輸出的情況下，輸出漣波電壓將大于75mV。此問題的解決方法之一為加一個電容器CFF與 RF1 并聯(lián)，如圖3所示。

頻率計(jì)算

在許多情況下，工作頻率是由在 ESR 所產(chǎn)生的輸出紋波電壓（ Vout）決定的。下面兩個等式描述了 Vout 的大�。�

結(jié)合這兩個等式，可得到一個工作頻率的方程式：