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TPS65142器件为笔记本电脑TFT LCD面板的偏置功率和WLED背光提供一种紧凑型解决方案。这种器件拥有一个升压转换器、一个正充电泵稳压器以及一个负充电泵稳压器，用于驱动源极驱动器和栅极驱动器。为了更加符合TFT LCD系统串扰规定，有必要为AVDD升压转换器设计一个符合要求的闭环性能。本应用报告将对设计考虑问题进行讨论。

1 TPS65142升压转换器介绍

如图1所示，按照设计，TPS65142 AVDD升压稳压器适用于最高16.5V的输出电压，最小开关峰值电流限制为1.8A.该器件工作在准恒定频率电流模式方案下，使用内部补偿来最小化引脚和元件数目。在650 kHz和1.2 MHz之间，开关频率可选。在导通期间，电感器电流上升。当电流达到内部GM放大器设置的阈值时，功率晶体管关闭。电感电压极性改变，并前向偏置肖特基二极管，从而让电流流向升压稳压器输出。特定输入电压VIN和输出电压VS的断开时间固定不变，因此这些参数改变时其保持相同的频率。

固定断开时间可保持准恒定频率，这样，相比传统升压转换器，它可在一个较宽的输入和输出电压范围为系统提供更高的稳定性。TPS65142器件的拓扑可提供极为优异的负载和线压调节，以及优秀的线压及负载瞬态响应性能。

图1 TPS65142升压转换器实施

2 TPS65142固定断开时间小信号电路

就固定断开时间升压转换器而言，由于使用连续电流模式，tOFF时间定义如下：


控制到电感器电流的等效小信号模型如图2所示。

图2控制到电感器电流增益

考虑升压转换器的平均值模型：



由方程式10和图2，可以推导出图3所示总小信号电路。

图3 TPS64142升压转换器的总小信号模型

根据产品说明书，可得到图3所示参数：

3设计举例

设计规范如下：
Vin=3.3V；Vout=8.5V；R1=80.6k；R2=12.9k；L1=6.8uH；fs=1.2MHz；RL=64 （12）

根据图3所示结果，可以得到图4所示仿真模型：

图4设计举例仿真结果如图5所示。

图5仿真结果

图5表明，交叉频率为5.3kHz，并且相位余量为63度。

根据实验室测试结果，我们可以获得如图6所示结果。

关键词： TPS65142 环路补偿 升压转换器 LCD