DC/DC基本原理9 (Buck Converter) : FB 回授電路 -基本原理、電阻選值影響、FB佈線原則
I. 基本原理 首先認識FB電壓回授電路之前,必須先知道什麼是回授系統 Feedback (FB) System,回授系統的處理部分可以是電氣或電子的,範圍從非常簡單到高度複雜的電路。簡單的類比回授控制電路可以使用單獨或分立的元件(例如電晶體、電阻器和電容器等)構建,或使用基於微處理器的積體電路(IC)來構建更複雜的數位回授系統。 正如我們所看到的,開環系統是開放式系統,並且不會嘗試補償由於電路參數(例如增益和穩定性、溫度、電源電壓)變化而導致的電路條件變化或負載條件變化和/或外部幹擾。但透過引入回饋可以消除或至少大大減少這些「開環」變化的影響。反饋系統是一種對輸出訊號進行採樣,然後反饋到輸入以形成驅動系統的誤差訊號的系統。 雖然控制系統有許多不同類型,但回授控制主要有兩種類型:正回授和負回授控制,如圖1所示。 圖1: 正回授/負回授控制系統 1.正回授系統 在“正回授控制系統”中,由於回授與輸入“同相”,因此控制器將設定點和輸出值相加。正(或再生)回授的作用是「增加」系統增益,即應用正回授的總增益將大於沒有回授的增益。例如,如果有人讚揚你或對某件事給予你正面的回饋,你就會對自己感到高興並且充滿活力,你會感覺更正面。然而,在電子和控制系統中,過多的讚揚和正回授可能會使系統增益增加太多,這會導致振盪電路響應,因為它會增加有效輸入訊號的振幅。 2.負回授系統 在“負回授控制系統”中,由於回授與原始輸入“異相”,因此設定點和輸出值會相互減去。負(或退化)回饋的作用是「減少」增益。例如,如果有人批評你或給你關於某事的負面回饋,你就會對自己感到不高興,因此缺乏能量,你會感覺不那麼正面。由於負回授會產生穩定的電路響應,提高穩定性並增加給定系統的工作頻寬,因此大多數控制和回授系統都是退化的,從而減少了增益的影響。 負回授在放大器和控制系統中的使用很廣泛,因為通常負回授系統比正回授系統更穩定。 在DC/DC Converter輸出電壓設定,常用的方法會使用FB分壓電阻來調整輸出電壓,其原理就如同上述所說的負回授控制系統,透過FB電路回授輸出電壓至IC內部的控制系統。 FB電路是由兩個電阻(R1、R2)串聯所構成,如圖2所示,其中R1會連接Vout端,R2則連接至GND,而誤差放大器的FB Pin 則連接在兩電阻之間。 圖2: FB回授電路 因此FB Pin上的電壓就可由式(1)所表