MAX34451系统管理器使用数字脉宽调制(PWM)输出余量电源。PWM余量在闭环中执行，其中器件每次调整PWM占空比时测量产生的电源输出电压。MAX34451的PWM输出工作频率为312.5kHz，分辨率为8位。

本应用笔记概述了当MAX34451连接到MAX15041评估(EV)套件时PWM余量的性能，如图1所示。进行了几项关键测试;报告了结果。

组件选择和更改

通过将MAX15041 EV套件上的R5电阻从45.3k欧姆更改为19.6k欧姆， MAX15041的输出电压从默认的3.3V更改为1.8V。

当使用MAX34451余量PWM输出电源时，PWM纹波滤波器(图1中的R72)后的串联电阻必须正确调整大小，以允许适当的余量范围。如何选择合适的电阻值在MAX34451数据手册以及下面的公式1中有详细说明。

PWM R = (V (FB) - 0.3) /(我(神奇动物)利差范围××120%)

式中V(FB)为反馈节点电压，I(FB)为反馈节点电流。

在本应用笔记中，公式1计算为:

PWM R值=(0.606 - 0.3)/(60.8µ××5% 120%)= 84 k欧姆

其中V(FB)为0.606V(即MAX15041的反馈电压)，I(FB) = 1.8V/(10k欧姆 + 19.6k欧姆) = 60.8µA，边际范围为±5%。

有关PWM边缘操作的更多详细信息，请参阅MAX34451数据表。

带PWM边缘的V(OUT)噪声

使用PWM余量的主要问题之一是PWM数字脉冲对产生的电源输出电压噪声的影响。在这些测试中使用的PWM低通滤波器(4.7k欧姆和10nF)大约是312.5kHz PWM频率的14个时间常数。图2显示了在没有施加边际的情况下，当电源的高低边际为5%时的电源输出电压噪声纹波。50mV刻度用于放大任何产生的纹波。如图所示，PWM低通滤波器提供的大时间常数和84k欧姆串联电阻提供的大去耦导致电源输出电压中添加的额外噪声非常小。

开启和关闭PWM边距时的V(OUT)响应

当PWM输出使能时，它从高阻抗转换到固定占空比，这是可编程的。在图3中，初始占空比设置为2Fh或十进制47。之所以选择这个值，是因为MAX15041的反馈电压为0.606V，而MAX34451的电源电压为3.3V (0.606V/3.3V = 0.1836 × 256 = 2Fh)。更多细节可以在MAX34451数据表中找到。

当PWM信号使能时，PWM纹波滤波器电压接近MAX15041上的标称反馈电压0.606V。随着PWM占空比从初始值开始减小，纹波电压降低，从而从MAX15041上的反馈节点拉出电流。从反馈节点拉出电流导致电源输出电压升高。MAX34451继续调整PWM占空比，同时不断监测电源输出电压(V(OUT))，以获得所需的边际电平。

图4显示了在边距高和边距低状态下禁用边距时V(OUT)的结果。

PWM低通滤波器对V(OUT)上电响应的影响

所需的PWM低通滤波器可以影响快速(<1ms)输出电压坡道。图5显示了产生的电源输出电压(V(OUT))超调和快速斜坡。在本应用笔记中，MAX15041 EV套件上的C7设置为10nF。当通过将C7更改为33nF来减缓电源输出电压斜坡时，超调被消除。

结论

MAX34451系统管理器的PWM电源电压边际操作有效且易于实现。只需要确定单个电阻器的值来实现硬件设计。PWM信号对电源输出电压的完整性影响很小。然而，快速电源坡道可能会出现超调。