TPS7H502x と TPS7H503x はトランスコンダクタンス誤差増幅器 (OTA) を使用しているため、Type 2A または Type 2B の周波数補償を適用できます。2 種類の補償方式の主な違いは、Type 2A が高周波ノイズの減衰を目的として、R_COMP および C_COMP と並列にコンデンサ C_HF を追加していることです。これらの部品は、コントローラの COMP ピン (OTA の出力) と AGND の間に接続されます。

図 7-13 TPS7H502x と TPS7H503x 周波数補償オプション

TPS7H502x と TPS7H503x がサポートするトポロジに対しては、以下の手順と式を使用して補償部品を選定できます。特に記載がない限り、式中のすべてのパラメータは標準単位 (つまり、H はインダクタンス、F は静電容量、Hz は周波数など) で表されています。

1. コンバータの目的のクロスオーバ周波数（f_c）を選択します。ブースト コンバータおよびフライバック コンバータには、右半平面（RHP）ゼロが存在し、これがコンバータの目標クロスオーバ周波数を制限することに注意してください。これらのトポロジでは、クロスオーバ周波数は RHP ゼロ周波数の 1/4 ～ 1/10 の範囲に設定することを推奨します。フォワード コンバータでは、クロスオーバ周波数はスイッチング周波数の 1/10 以下に設定することを推奨します。
2. パワーステージの相互コンダクタンス G_M を計算します。
   • フォワード コンバータの場合：
     式 20. ${\mathrm{G}}_{\mathrm{M}}=\frac{{\mathrm{N}}_{\mathrm{P}\mathrm{S}}}{{\mathrm{A}}_{\mathrm{C}\mathrm{S}}\times {\mathrm{R}}_{\mathrm{C}\mathrm{S}}}$
   • フライバック コンバータの場合：
     式 21. ${\mathrm{G}}_{\mathrm{M}}=\frac{(1-{\mathrm{D}}_{\mathrm{M}\mathrm{A}\mathrm{X}})\times {\mathrm{N}}_{\mathrm{P}\mathrm{S}}}{{\mathrm{A}}_{\mathrm{C}\mathrm{S}}\times {\mathrm{R}}_{\mathrm{C}\mathrm{S}}}$
   • 昇圧コンバータの場合：
     式 22. ${\mathrm{G}}_{\mathrm{M}}=\frac{(1-{\mathrm{D}}_{\mathrm{M}\mathrm{A}\mathrm{X}})}{{\mathrm{A}}_{\mathrm{C}\mathrm{S}}\times {\mathrm{R}}_{\mathrm{C}\mathrm{S}}}$

   ここで

   • N_PS は、トランスの一次側と二次側の巻数比です
   • A_CS は、電流センス ステージに関連するゲインです。
   • R_CS は電流検出抵抗の値で、単位は Ω です。
   • D_MAX は、アプリケーションの最大デューティ サイクルです。

3. 目標クロスオーバ周波数を達成するために、エラー アンプ ネットワークのゲイン A_VM を計算します。
   式 23. ${\mathrm{A}}_{\mathrm{V}\mathrm{M}}=\frac{2\mathrm{\pi }\times {\mathrm{f}}_{\mathrm{C}}\times {\mathrm{C}}_{\mathrm{O}\mathrm{U}\mathrm{T}}}{{\mathrm{G}}_{\mathrm{M}}}$

   ここで

   • f_C は選択されたクロスオーバー周波数です
   • C_{OUT min} は最小出力キャパシタンスです
   • G_M は、パワーステージの相互コンダクタンスです。

4. 必要なゲイン A_VM、エラー アンプの相互コンダクタンス g_MEA、およびフィードバック抵抗値に基づいて、R_COMPを計算します。
   式 24. ${\mathrm{R}}_{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{M}\mathrm{P}}=\frac{{\mathrm{A}}_{\mathrm{V}\mathrm{M}}}{{\mathrm{g}}_{\mathrm{m}\mathrm{e}\mathrm{a}}\times {\mathrm{K}}_{\mathrm{F}\mathrm{B}}}$
   ここで
   式 25. ${\mathrm{K}}_{\mathrm{F}\mathrm{B}}=\frac{{\mathrm{R}}_{\mathrm{B}\mathrm{O}\mathrm{T}\mathrm{T}\mathrm{O}\mathrm{M}}}{{\mathrm{R}}_{\mathrm{B}\mathrm{O}\mathrm{T}\mathrm{T}\mathrm{O}\mathrm{M}}+{\mathrm{R}}_{\mathrm{T}\mathrm{O}\mathrm{P}}}$
5. エラー アンプ ネットワークのゼロを、目標クロスオーバ周波数のおおよそ 1/10 に設定することを推奨します。
   式 26. ${\mathrm{f}}_{\mathrm{Z}\mathrm{E}\mathrm{A}}=\frac{1}{2\mathrm{\pi }\times {\mathrm{R}}_{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{M}\mathrm{P}}\times {\mathrm{C}}_{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{M}\mathrm{P}}}=\frac{{\mathrm{f}}_{\mathrm{C}}}{10}$
   したがって、次のようになります。
   式 27. ${\mathrm{C}}_{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{M}\mathrm{P}}=\frac{1}{2\mathrm{\pi }\times \left(0.1\times {\mathrm{f}}_{\mathrm{C}}\right)\times {\mathrm{R}}_{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{M}\mathrm{P}}}$
6. 補償回路の高周波のポールを設定します。フォワード コンバータでは、これをコンバータの ESR ゼロの周波数と同じに設定できます。昇圧コンバータおよびフライバック コンバータの場合は、ESR ゼロと RHP ゼロのうち、低い方に設定します。
   式 28. ${\mathrm{f}}_{\mathrm{H}\mathrm{F}}=\frac{1}{2\mathrm{\pi }\times {\mathrm{R}}_{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{M}\mathrm{P}}\times {\mathrm{C}}_{\mathrm{H}\mathrm{F}}}={\mathrm{f}}_{\mathrm{Z}\_\mathrm{E}\mathrm{S}\mathrm{R}}\mathrm{ }\mathrm{o}\mathrm{r}\mathrm{ }{\mathrm{f}}_{\mathrm{R}\mathrm{H}\mathrm{P}\mathrm{Z}}$
   したがって、次のようになります。
   式 29. ${\mathrm{C}}_{\mathrm{H}\mathrm{F}}=\frac{1}{2\mathrm{\pi }\times {\mathrm{f}}_{\mathrm{Z}\_\mathrm{E}\mathrm{S}\mathrm{R}}\times {\mathrm{R}}_{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{M}\mathrm{P}}}$
   または
   式 30. ${\mathrm{C}}_{\mathrm{H}\mathrm{F}}=\frac{1}{2\mathrm{\pi }\times {\mathrm{f}}_{\mathrm{R}\mathrm{H}\mathrm{P}\mathrm{Z}}\times {\mathrm{R}}_{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{M}\mathrm{P}}}$

ここで説明した手順は、部品選定のための出発点として意図されていることに注意してください。周波数補償は反復的なプロセスとなることが多く、最適な値は通常、コンバータのハードウェア テストによって得られます。