模塊電源(六):前饋電容

一、前饋電容:

前饋電容是與電阻分壓的頂部電阻?R_{U}?并聯的"可選電容器"

二、計算及仿真:

1、計算
  • 無前饋電容時,輸出電壓:V_{OUT}=V_{FB}*\frac{R_{U}+R_{D}}{R_{D}}
  • 有前饋電容時,輸出電壓:V_{OUT}=V_{FB}*\frac{R_{U}//X_{CFF}+R_{D}}{R_{D}},(其中,X_{CFF}=\frac{1}{2\pi fC},為前饋電容的容抗);

????????由?V_{OUT}?計算公式可知,當存在前饋電容時,輸出電壓?V_{OUT}?與頻率?\mathbf{\mathit{f}}?有關

2、仿真波形
  • 無前饋電容時,輸出增益和相位如下圖所示:

    ????????無前饋電容時,因為電阻不會隨著頻率變化而變化,由傳遞函數?H(s)=\frac{R_{D}}{R_{U}+R_{D}}?可知,H(s)跟頻率 S 無關,所以H(s)始終是個常數,體現在波特圖上面,增益和相位都是一條直線
  • 有前饋電容時,輸出增益和相位如下圖所示:

????????有前饋電容時,C_{FF}?與反饋電阻會形成新的零點和極點,計算如下:
????????零點:?f_{z}=\frac{1}{2\pi *R_{U}*C_{FF}}?,極點:?f_{p}=\frac{1}{2\pi *C_{FF}}\left ( \frac{1}{R_{U}}+\frac{1}{R_{D}} \right )

三、作用:

????????設計前饋電容,增加的增益相位會使得轉換器對負載的瞬態響應速度更快,可以更有效地響應輸出電壓上的高頻干擾(電容交流阻抗小)

????????在DC-DC電源中,選擇合適的?C_{FF}?值, 環路反饋的增益和相位提升將增加轉換器的帶寬, 同時保持可接受的相位裕度,可以更快地糾正輸出電壓偏差。? ?

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