在微盟电子近期推出的产品先容中也提到COT这个关键词,那么COT是什么意思,又有什么优点呢?本文会向您阐明这些问题。
首先我们看一个BUCK DC-DC转换器的基本构造,如下图:
将高侧开关M1导通、电感充电的这段韶光定义为导通韶光TON,对付传统的固定频率电压模或者电流模DC-DC,开关周期韶光不随事情环境如输入电压、负载电流的变革而变革,固定频率的掌握办法紧张通过改变TON来调度输出电压,而COT的不同之处便是对TON的掌握办法上。

COT是恒定导通韶光(constant on time)的缩写,对付升压产品而言便是恒定关断韶光(constant off time)了。顾名思义,它是指DC-DC事情时用一个固定时长的计时模块来掌握开关管的导通(关断)韶光。可以参考下面的框图。
输出电压经由分压电阻反馈到比较器反向输入端跟VREF进行比较,比较器输出跟最小关断韶光消隐旗子暗记进行“与”运算后掌握RS触发器,当VFB低于VREF时,会置位RS触发器,此时可以认为一个单稳态电路被触发到暂稳态,低侧开关关断后高侧开关导通并保持恒定的韶光段,这段韶光会匆匆使输出电压上升,恒定导通韶光模块计时结束后会复位RS触发器,单稳态电路规复到稳态,高侧开关关断后低侧开关导通,经由最小关断消隐韶光后,直到下一次VFB低于VREF才会触发新的开关周期。可以看到COT掌握架构不须要外部固定频率时钟旗子暗记驱动,整体来看,它是将单稳态电路和BUCK电路整合成一个闭环振荡电路。下图是COT BUCK各个旗子暗记的事情波形。
COT架构跟传统的固定频率掌握办法比较具有更快的动态相应,在低占空比运用时这种上风会更明显。下图是负载瞬态相应的波形,当负载突变时,输出电压低落,当低于参考电压时会立即打开高侧开关,而不像固定频率掌握中必须吸收外部时钟旗子暗记的触发才开启高侧开关,在TON阶段电感电流上升,如果反馈电压仍低于参考电压,会在一个最小关断韶光后再次启动新的TON,高侧开关会重复这种连续开启直到输出电压和电感电流都达到预期值,这也是COT快速动态相应的来源,它是通过改变开关频率来影响占空比并达到稳定输出的效果。
COT是一种精良的电源转换器掌握办法,不过实际运用中还存在一些问题。COT掌握中TON韶光是固定的,当输入或者输出电压变革时,占空比也会改变而TON不变,这会导致开关频率较大变革,对付一些EMI敏感的系统产生滋扰。除此之外,传统的COT掌握办法纯挚依赖输出纹波的负反馈来调度输出电压,每次高侧开关的开启都是在反馈电压低于参考电压时发生,如果输出纹波较小,高侧开关经由一次恒定导通韶光的开启后反馈电压无法抬升至参考电压以上,会导致高侧开关在一个最小关断韶光后连续开启,输出电压上产生较大幅度的振荡纹波。因此COT掌握须要最小输出纹波来担保稳定事情,输出纹波的紧张身分是电感电流流过输出电容ESR产生的,而目前主流的MLCC有体积小、高容值、低ESR等优点,这就给COT的运用带来稳定性的问题
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