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    DC-DC動(dòng)態(tài)特性怎么優(yōu)化改善

    發(fā)布時(shí)間:2023-04-18 責(zé)任編輯:lina

    【導(dǎo)讀】電源是現(xiàn)代電子產(chǎn)品必不可缺的模塊,現(xiàn)今大多數(shù)的通用電源芯片都會(huì)提供如下圖所示的反饋引腳,便于客戶使用反饋電阻實(shí)現(xiàn)所需的輸出,簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)并節(jié)省調(diào)試時(shí)間。但是通用化也從根本上制約了轉(zhuǎn)換器的帶寬及瞬態(tài)響應(yīng)能力。這種情況下,設(shè)計(jì)師可以通過(guò)使用前饋電容在一定程度上對(duì)此進(jìn)行改善。


    電源是現(xiàn)代電子產(chǎn)品必不可缺的模塊,現(xiàn)今大多數(shù)的通用電源芯片都會(huì)提供如下圖所示的反饋引腳,便于客戶使用反饋電阻實(shí)現(xiàn)所需的輸出,簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)并節(jié)省調(diào)試時(shí)間。但是通用化也從根本上制約了轉(zhuǎn)換器的帶寬及瞬態(tài)響應(yīng)能力。這種情況下,設(shè)計(jì)師可以通過(guò)使用前饋電容在一定程度上對(duì)此進(jìn)行改善。


    DC-DC動(dòng)態(tài)特性怎么優(yōu)化改善


    本次對(duì)前饋補(bǔ)償進(jìn)行基本介紹,以方便設(shè)計(jì)人員選取合適的前饋電容以達(dá)到更的產(chǎn)品性能。

    前饋電容的影響

    常見(jiàn)的可調(diào)電源電路如下圖所示。


    DC-DC動(dòng)態(tài)特性怎么優(yōu)化改善


    *可調(diào)電源電路

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

    上述電路在不使用前饋電容CF時(shí)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


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    可見(jiàn),通過(guò)調(diào)節(jié)分壓電阻雖然可以改變輸出電壓OUT,但同時(shí)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(yīng)速度,此時(shí)環(huán)路增益為


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    由此可得,CF并不改變DC輸出,而是為系統(tǒng)引入了一對(duì)低頻零點(diǎn)fz和高頻極點(diǎn)fp。零點(diǎn)會(huì)使相位裕量增加,極點(diǎn)則惡化相位裕量,使零點(diǎn)與極點(diǎn)盡量遠(yuǎn)離才能獲得更多的相位裕量。但CF引入的零極點(diǎn)對(duì)的距離在對(duì)數(shù)坐標(biāo)里是固定的,因?yàn)?/p>


    DC-DC動(dòng)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(shí)作用越明顯,在R1=0時(shí)不產(chǎn)生作用。而在R1/R2確定的場(chǎng)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(guò)以下步驟可以得到化的前饋電容容值

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


    DC-DC動(dòng)態(tài)特性怎么優(yōu)化改善


    化簡(jiǎn)為

    DC-DC動(dòng)態(tài)特性怎么優(yōu)化改善



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