图 10：优化后的软启动波形 图 11：展开时间抽观察输出电压波形
但是，在图10 所示的波形中可以观察到，输出电压在启动时刻有一个正向过冲并很快回落。严格意义上，该过冲会影响输出电压波形的单调性，在一些应用场景中是不运行的。下文将针对该过冲进行优化。
3 调整最小驱动时间进一步优化输出波形
优化环路后输出电压在软启动阶段变得较为平滑，但会存在一个明显的过冲，需要进行优化。下文通过调整最小占空比宽度来消除该过冲。
3.1 数字电源软启动的kICk-start
图12 中所示的是数字电源的输出电压软启动示意图。在开始时刻，输出电压有一个快速的上升，称之为“Kick-start”。 Kick-start 的幅度是根据下面公式计算出的：
Vstart =Vin×DRIVER_MIN_PULSE × Fsw
其中，DRIVER_MIN_PULSE 是指UCD92xx 发出的最小占空比的宽度，允许用户自行设定。
图 12：输出电压软启动
以图10 为例，输出电压KICk-start 的幅度约为185mV。其DRIVER_MIN_PULSE 设置为50ns，理论计算Kickstart的幅度为：12V×50ns×300KHz=180mV。实际值与理论值基本一致。
3.2 调整最小占空比宽度
将DRIVER_MIN_PULSE 由目前的50ns 修改为5ns，以验证其对输出电压的过冲有无改善。图13 即为输出电压波形，可以观察到过冲已经消失，但在起始时刻，输出电压不再平滑。
分析原因可知，当DRIVER_MIN_PULSE 设置为5ns 后，虽然UCD9224 可以发出宽度为5ns 的驱动脉冲，但UCD74120 对最小占空比的宽度有要求，5ns 的宽度不足以使集成在UCD74120 内部的buck 上管导通，从而造成了输出电压上升的不平滑。
图 13：最小占空比宽度修改为5ns 后的输出电压波形
过小的DRIVER_MIN_PULSE 值会使输出电压在起始时刻变得不再平滑;过大的DRIVER_MIN_PULSE 的值则会带来正向过冲。因此，需要找到一个平衡点。
逐步增大DRIVER_MIN_PULSE 的值，当设置为43ns 时，达到了较为理想的平衡点，输出电压的波形如图14所示，输出不再有正向过程，而且在整个软启动阶段输出电压波形都比较平滑。
此时，输出电压Kick-start 的幅度约为160mV。其DRIVER_MIN_PULSE 为43ns，理论计算Kick-start 的幅度为：12V×43ns×300KHz=154.8mV。实际值与理论值基本一致。
图 14：最终优化的输出电压波形
4 结论
通过修改AFE 的增益值和禁止非线性增益等措施优化软启动对应的环路参数后，可以消除输出电压的“台阶”现象，使波形单调平滑上升。正常运行的环路参数无需改动，保证了其较高的带宽，从而使输出电压的精度和动态响应等指标保持不变。
通过优化最小占空比的宽度，可以消除在kICk-start 之后的正向过程，使输出电压波形单调平滑。
综上两类优化措施，最终可以使输出电压波形在整个软启动阶段单调平滑。
5 参考文献
1. UCD92xx-Design-Guide, Texas Instruments Inc., 2011
2. UCD9224 datasheet, Texas Instruments Inc., 2010
3. UCD74120 datasheet, Texas Instruments Inc., 2012
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