數(shù)字控制器補(bǔ)償模擬控制器

用于電源控制的新興數(shù)字 IC 缺乏模擬 IC 中常見的基本功能，例如內(nèi)置柵極驅(qū)動(dòng)和電流限制。數(shù)字電源控制器通常僅具有 PWM（脈寬調(diào)制）邏輯輸出，并且分立柵極驅(qū)動(dòng)器很少包含電流限制。此外，大多數(shù)受保護(hù)的 FET 僅在低頻、低側(cè)應(yīng)用中工作。

用于電源控制的新興數(shù)字 IC 缺乏模擬 IC 中常見的基本功能，例如內(nèi)置柵極驅(qū)動(dòng)和電流限制。數(shù)字電源控制器通常僅具有 PWM（脈寬調(diào)制）邏輯輸出，并且分立柵極驅(qū)動(dòng)器很少包含電流限制。此外，大多數(shù)受保護(hù)的 FET 僅在低頻、低側(cè)應(yīng)用中工作。
National Semiconductor的 LM3485 IC包含具有電流限制功能的高側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)器（參考文獻(xiàn) 1）。然而，由于可變開關(guān)頻率和過沖，以及無法將反饋調(diào)節(jié)到低于 1.24V 參考電壓，該模擬 IC 的遲滯控制方案可能會(huì)在某些應(yīng)用中產(chǎn)生令人懷疑的性能。傳統(tǒng)的 PID（比例積分微分）控制方案可以克服這些限制，但會(huì)增加相當(dāng)大的復(fù)雜性。
Flextek Electronics的 CLZD010 CLOZD（Z 域考德威爾環(huán)路優(yōu)化）控制器芯片 IC通過數(shù)字設(shè)備的嵌入式智能拓寬并簡(jiǎn)化了控制應(yīng)用（參考文獻(xiàn) 2）。單個(gè)時(shí)域補(bǔ)償器取代了三個(gè)頻域 PID 參數(shù)，從而消除了復(fù)雜的穩(wěn)定性分析。該電路不需要 PC 接口，因?yàn)槟梢詸z查開環(huán)響應(yīng)，然后使用引腳設(shè)置來配置閉環(huán)補(bǔ)償。然而，PWM 輸出只是邏輯電平驅(qū)動(dòng)器。

將數(shù)字 CLZD010 的簡(jiǎn)單而強(qiáng)大的閉環(huán)控制與模擬 LM3485 的限流高側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)兩全其美（圖 1 ）。數(shù)字 IC 的 PWM 邏輯電平優(yōu)先于模擬 IC 的遲滯比較器來切換 FET。ISNS 處的第二個(gè)比較器（LM3485 的引腳 1）會(huì)在導(dǎo)通期間 FET 兩端的電壓超過預(yù)定值時(shí)關(guān)閉 FET，以限制電流。
電路結(jié)合CLZD010和LM3485圖 1將數(shù)字 CLZD010 的簡(jiǎn)單而強(qiáng)大的閉環(huán)控制與模擬 LM3485 的限流高側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)兩全其美。

在熱響應(yīng)示例中（圖 2a），電路需要大約三分鐘才能使開環(huán)溫度達(dá)到其終值的大約三分之二，因此閉環(huán)補(bǔ)償在圖 1 中為 134 秒，稍快一些由于驅(qū)動(dòng)，終的閉環(huán)溫度很快接近其終值；然后電壓降低，使溫度穩(wěn)定在設(shè)定點(diǎn)而不會(huì)出現(xiàn)過沖（圖 2b）。您可以使用這種基本電路組合來滿足多個(gè)行業(yè)的廣泛應(yīng)用。
熱響應(yīng)圖圖 2在熱響應(yīng)示例 (a) 中，電路需要大約三分鐘時(shí)間才能使開環(huán)溫度達(dá)到其終值的大約三分之二。由于驅(qū)動(dòng)，終的閉環(huán)溫度很快接近其終值；然后電壓降低，使溫度穩(wěn)定在設(shè)定點(diǎn)而不會(huì)出現(xiàn)過沖。