电源办理之对降压调整器的高降压比率进行操控
许多较老的单片降压型开关调整器选用了片上反应环路补偿。尽管这有助于完成分外的简略的规划流程,可是,它一般不容许对环路动态特性进行最优化。成果便是要挑选功率途径元器件以习惯反应环路的要求,一般来说,这是达不到最优化的组织。例如,给定的调整器或许要求用户在给定的范围内挑选电感器以及输出电容器,以保证在反应补偿电路具有双零点的方位呈现LC双极点频率。尽管你或许取得一个安稳的环路,可是,你或许不具备满意电源途径要求的、挨近抱负的数值。
解决方案便是依赖于外部由用户挑选的环路补偿。但是,那关于新的用户或许会存在一些问题。反应环路被以为是难以补偿的!在上世纪80年代,开端引进的一种立异便是选用电流形式操控。那个操控装备把输出滤波器的阶数降低了1阶,由一阶滤波器体系来完成,然后极大地简化了环路补偿的规划使命。但是,电流形式操控并不是像开端希望的那样是全能药。噪声灵敏度便是一个首要问题。
最新开发的电流形式操控的版别被称为仿真电流形式操控(ECM),它极大地改进了以十分高的降压比率作业的才能,与此同时,坚持杰出的抗噪声特性。因而,关于输入电压额定值高达75V的状况,有或许是在许多高输入电压使用中具有很大的规划裕量,与此同时,仍然可以发生当今数字电路所选用的那种输出电压。环路补偿成为了一种相对简略的规划,而现成的软件可以使规划从用户的观念看几乎是微乎其微的作业。
那么,首先要把握电流形式操控是怎么作业的?人们一向妄图选用杂乱的数学公式来解说电流形式操控的作业原理。但是,有些网友以为,假如一定要选用数学办法来解说某事,那首要是由于你不了解它。因而,让咱们一同看看,咱们能否开发一种简略的直觉办法来了解电流形式操控。
基本概念便是把电源级转换为一个电流源,其受控电流的水平由一个差错放大器操控。差错放大器监测输出电压,并根据输出电压与其抱负值之间的差错来操控电流。操控电感电流的常见办法便是丈量该电流并当这一电流到达希望电流值时封闭高边FET(操控FET)。
从输出滤波器—由一个跟负载电阻并联衔接的电容组成—的观念来看,电感器的构成就像一个可编程电流源。在差错放大器输出中的任何小的信号差错将导致经过电感器的小的信号电流改变。这些小的信号电流改变流过输出滤波器网络的阻抗,因而导致输出上电压的细小改变。由于输出RC滤波器是一阶体系,对输出小信号呼应的操控(也称为安顿增益)也是一阶的。因而,体系十分易于进入安稳状况。
大多数传统的电流形式调整器经过监测操控FET的开态电流—ECM—来丈量电感器的电流,另一方面,刚好在再次翻开操控FET之前丈量捕获二极管中的电流。这一信息然后由采样和坚持电路捕获,而采样和坚持电路由调整器的板上时钟进行门控。
二极管的电流信息被坚持,然后,操控FET被翻开。接着,小电流源开端为斜坡电容充电,其容值现已被选为正比于电感器的数值。充电电流被编程为正比于输入-输出的电压差。正由于如此,在这个电容上发生的斜坡电压具有正比于电感器电流斜坡的斜率。
当斜坡电压接着被叠加至曾经采样下来的电流丈量值之上,成果得到一个看上去很像操控FET的电流波形的梯形波形,减去一切常见的非抱负特性。这就赋予ECM精确地操控十分窄脉冲的开关的才能,这是大降压比率调整器十分需求的一种特性。但是,问题仍然存在,小信号的行为仍然是电流形式调整器所希望的那样吗?实际上,下面的丈量绘图标明,明显便是所希望的那样。