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前馈电容:一个能改善DC-DC电路动态特性的电容

硬件攻城狮 来源:硬件攻城狮 2023-06-06 15:31 次阅读

什么是前馈电容,它是与反馈分压电阻中上端电阻并联的可选电容,如下图中的wKgZomR-4NqAX7swAAAD8r4JP-4287.jpg。那为什么DC-DC电路中要引入前馈电容呢,它到底起什么作用?我们通过计算前馈电容值来分析理解它。

wKgaomR-4NqAL-fWAACTb9D100A924.jpg

图1 DC-DC典型电路

输出电压我们一般都会计算,规格书都会给出计算公式,如下公式:

无前馈电容时的输出电压:wKgaomR-4NqAZsU8AAASUL24GRE032.jpg

引入前馈电容时的输出电压:wKgZomR-4NqAQnrcAAAdGKYk-yY129.jpgwKgaomR-4NqACDAdAAAG8Axt1rc413.jpg为前馈电容的容抗,其中wKgaomR-4NqAKVFsAAAMH-baUkI821.jpgwKgZomR-4NqADxp6AAAB9ksmZXU191.jpg是频率;wKgZomR-4NqAed3GAAABiG0LK-I709.jpg是电容值。

从输出电压公式可知,不同的频率,输出电压不同。频率越大,输出电压就越小;反之,频率越小,输出电压就越小。当频率为零时相当于纯直流电,此时电容容抗为无穷大,电容相当于断开,和无前馈电容情况一样了。

因此输出电压随频率改变而改变,这就是为什么前馈电容能够改善输出纹波的原因,它能够起到抑制纹波的作用。当负载电路突然增大时,有了前馈电容的引入会更快的响应调整输出电压,从而达到改善动态响应的效果,那么前馈电容如何去计算呢。

首先,我们先计算零点频率和极点频率,如下列公式所示:

wKgaomR-4NqALr91AAADJ3iGQwg045.jpgwKgZomR-4NqAX7swAAAD8r4JP-4287.jpg并联形成的零点频率:wKgZomR-4NqAWfGHAAAN4rtL-sY919.jpg;

wKgaomR-4NqALr91AAADJ3iGQwg045.jpgwKgZomR-4NqAA13DAAADQq1GQ1c503.jpgwKgZomR-4NqAX7swAAAD8r4JP-4287.jpg形成的极点频率:wKgaomR-4NqAElFUAAAVIyxQt1Q526.jpg

无前馈电容时的穿越频率:wKgZomR-4NqAMQTqAAAKmHjopWE116.jpg。穿越频率可通过检测设备测量出来,然后将零点频率、极点频率代入穿越频率后可简化出wKgZomR-4NqAX7swAAAD8r4JP-4287.jpg,如下公式:

wKgaomR-4NqAE-dOAAASULuOTt4384.jpg;其中:wKgaomR-4NqAQ6T-AAAKuf_YQNY834.jpg,将各参数代入公式后便可计算出前馈电容值了。

审核编辑:汤梓红

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原文标题:前馈电容:一个能改善DC-DC电路动态特性的电容

文章出处:【微信号:mcu168,微信公众号:硬件攻城狮】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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