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。

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)到更優(yōu)秀的產(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。

*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

其中，β為反饋系數(shù)。其環(huán)路增益為

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

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>

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)以下步驟可以得到最優(yōu)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

化簡(jiǎn)為

審核編輯：湯梓紅