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在開關電源設計領域，確保 BUCK 電路的穩定性至關重要，而環路補償設計是實現這一目標的關鍵環節。

參考前文[ 從0到1設計BUCK(13) | 環路補償，讓輸出“穩如老狗”的方法 ]，環路補償設計的具體方法流程是：

• 確認系統參數：設計前的“體檢報告”
• 分析功率級特性：找到電路的“敏感點”
• 選擇交越頻率：速度與穩定的“黃金分割”
• 選擇補償器類型：針對“敏感點”的“殺手锏”
• 參數計算與驗證：對“癥”下“藥”

雖然，根據不同的分類方法，有普通運放補償&跨導放大器補償、Type I補償器&Type II補償器&Type III補償器、模擬補償&數字補償&自適應補償技術，等。

但是，此文將基于IR3840MPbF這個電壓模式BUCK轉換器（內部為普通運放）使用“Type II補償器”進行環路補償實例設計，重點在于建立環路補償設計的流程方法，助力工程師更好地理解和掌握 BUCK 電路的環路補償設計。

01

/ 確認系統參數：設計前的“體檢報告” /

以下這些參數是后續環路補償設計的基石，需要提前確認。

02

/ 分析功率級特性：找到電路的“敏感點” /

功率級電路是 BUCK 電路的核心部分，其特性直接影響整個系統的穩定性。BUCK電路功率級（具體來說是LC濾波器）會自帶“LC雙極點”和“ESR零點”，這就是會導致系統不穩定的“敏感頻率點”。

03

/ 選擇交越頻率：速度與穩定的“黃金分割” /

交越頻率的選擇對于平衡 BUCK 電路的速度和穩定性至關重要。交越頻率過高，系統雖然響應速度快，但容易受到高頻噪聲的干擾，導致穩定性下降；交越頻率過低，系統對負載變化的響應速度會變慢，影響動態性能。

通常，交越頻率選擇在開關頻率的 1/10 到 1/5 之間。在這個實例中，基于開關頻率 600 kHz，選擇交越頻率為 60 kHz，即 F0 = (1/10) * 600kHz = 60kHz。

這一選擇旨在確保系統既能快速響應負載變化，又能維持足夠的穩定性，有效避免高頻噪聲對系統的影響。

04

/ 選擇補償器類型：針對“敏感點”的“殺手锏” /

根據對功率級電路特性的分析，特別需要考慮FLC（LC濾波器的諧振頻率）、FESR（由輸出電容ESR引起的零點頻率）和F0（交越頻率）的相對位置關系，因為滿足 

 ，所以選擇Type II (PI)補償器。 

05

/ 參數計算與驗證：對“癥”下“藥” /

將Type II (PI)補償器的FZ1零點放置在0.75倍的FLC位置，用于補償功率級LC雙極點。

將Type II (PI)補償器的FP1極點放置在F0和FS之間，通常在FS/2位置，用于衰減高頻噪聲。

- 放置零極點

將Type II（PI）補償器的FZ1零點放置在0.75倍的FLC位置，用于補償功率級LC雙極點。

將Type II（PI）補償器的FP1極點放置在F0和FS之間，通常在FS/2位置，用于衰減高頻噪聲。

- 具體參數計算

根據公式(17)計算RC1，選擇標準阻值7.15kOHM

根據公式(18)計算CC1，選擇標準容值4.7nF

根據公式(19)計算CC2，選擇標準容值68pF

06

/ 實例設計總結與拓展 /

- 設計總結

通過上述詳細的設計步驟，我們成功為IR3840MPbF電壓模式BUCK轉換器設計了Type II補償器，實現了環路的穩定補償。這一過程涵蓋了從系統參數確認到參數計算與驗證的完整流程，每一步都緊密相連，環環相扣。

- 設計拓展

盡管Type II補償器在許多應用場景中表現出色，但在面對更復雜的系統動態特性時，可能需要更高級的補償策略。例如，Type III補償器可以提供更多的零點和極點，用于更精細地調整系統的頻率響應。

綜上所述，本文通過詳細的實例設計，展示了BUCK電路環路補償的具體實施過程，希望能幫助工程師深入理解環路補償設計的關鍵要點和實際操作方法，提升在實際工作中解決BUCK電路穩定性問題的能力。