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DC-DC動態(tài)特性怎么優(yōu)化改善

發(fā)布時間:2023-04-18 責任編輯:lina

【導讀】電源是現(xiàn)代電子產品必不可缺的模塊,現(xiàn)今大多數(shù)的通用電源芯片都會提供如下圖所示的反饋引腳,便于客戶使用反饋電阻實現(xiàn)所需的輸出,簡化設計并節(jié)省調試時間。但是通用化也從根本上制約了轉換器的帶寬及瞬態(tài)響應能力。這種情況下,設計師可以通過使用前饋電容在一定程度上對此進行改善。


電源是現(xiàn)代電子產品必不可缺的模塊,現(xiàn)今大多數(shù)的通用電源芯片都會提供如下圖所示的反饋引腳,便于客戶使用反饋電阻實現(xiàn)所需的輸出,簡化設計并節(jié)省調試時間。但是通用化也從根本上制約了轉換器的帶寬及瞬態(tài)響應能力。這種情況下,設計師可以通過使用前饋電容在一定程度上對此進行改善。


DC-DC動態(tài)特性怎么優(yōu)化改善


本次對前饋補償進行基本介紹,以方便設計人員選取合適的前饋電容以達到更的產品性能。

前饋電容的影響

常見的可調電源電路如下圖所示。


DC-DC動態(tài)特性怎么優(yōu)化改善


*可調電源電路

A(s)為電源系統(tǒng)的開環(huán)增益,為方便討論我們假定A(s)里已經包含了輸出電容、負載等其他因素的影響。

上述電路在不使用前饋電容CF時的輸出電壓為



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其中,β為反饋系數(shù)。其環(huán)路增益為


DC-DC動態(tài)特性怎么優(yōu)化改善


可見,通過調節(jié)分壓電阻雖然可以改變輸出電壓OUT,但同時也使得G(s)的帶寬變窄。

合理地使用前饋電容可以提升電源的帶寬及響應速度,此時環(huán)路增益為


DC-DC動態(tài)特性怎么優(yōu)化改善


由此可得,CF并不改變DC輸出,而是為系統(tǒng)引入了一對低頻零點fz和高頻極點fp。零點會使相位裕量增加,極點則惡化相位裕量,使零點與極點盡量遠離才能獲得更多的相位裕量。但CF引入的零極點對的距離在對數(shù)坐標里是固定的,因為


DC-DC動態(tài)特性怎么優(yōu)化改善


據(jù)此可確定,前饋電容在R1/R2越大時作用越明顯,在R1=0時不產生作用。而在R1/R2確定的場合,需要合理地選擇前饋電容CF。

前饋電容的選擇

為了兼顧系統(tǒng)的帶寬和相位裕量,通過以下步驟可以得到化的前饋電容容值

1. 在沒有前饋電容的情況下測得系統(tǒng)的穿越頻率fc;
2. 選擇的前饋電容引入的零點和極點,使其滿足


DC-DC動態(tài)特性怎么優(yōu)化改善


化簡為

DC-DC動態(tài)特性怎么優(yōu)化改善



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