在電壓模式下的開關(guān)電源

時(shí)間：2021-06-07作者：東莞市成良智能科技有限公司瀏覽：86

開關(guān)電源有PFM以及PWM這兩種控制方式：PFM是以變頻方式工作，通過調(diào)節(jié)工作頻率來保持輸出電壓或者是電流恒定。開關(guān)電源PWM是工作在一個(gè)固定的頻率中，并且是通過調(diào)整脈沖寬度，也就是占空比來保持住輸出電壓或者是電流恒定。在電源系統(tǒng)當(dāng)中，電壓采樣信號(hào)包括了輸入電壓以及輸出電壓，開關(guān)電源電流采樣信號(hào)包括了開關(guān)電源電感的直流壓降、電流采樣電阻電壓以及功率MOSFET的開關(guān)電壓降。這些信號(hào)可以形成單回路、雙環(huán)或者是多回路反饋系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓、穩(wěn)流或者是恒功率控制，從而實(shí)現(xiàn)過電壓、欠壓保護(hù)以及過流保護(hù)均流、輸出電壓分選與跟蹤等輔助功能。
開關(guān)電源通用電壓模式的工作原理以及特點(diǎn)
在電壓型控制系統(tǒng)當(dāng)中，只有一個(gè)電壓反饋環(huán)。兩個(gè)多月電壓反饋環(huán)包括了電壓誤差放大器、反饋分壓電阻以及反饋補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。電壓誤差放大器的同相端連接到參考電壓Vref，反饋分壓電阻連接到了電壓誤差放大器的反相端FB，反饋補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)連接到電壓誤差放大器的逆變端FB以及輸出端comp，輸出comp的電壓是VC。電壓誤差放大器的輸出連接到PWM比較器的同相端。PWM比較器逆變端的輸入信號(hào)是由時(shí)鐘同步信號(hào)所產(chǎn)生的斜坡發(fā)生器輸出的連續(xù)鋸齒波。?
電壓模式工作過程
開關(guān)電源電壓模式的工作過程分為兩個(gè)階段：
1.時(shí)鐘振蕩器輸出脈沖信號(hào)是高電平，**開關(guān)管打開，開關(guān)周期開始。電流被磁化，電流線性增加。因?yàn)殇忼X波的電壓是**VC，PWM比較器輸出的電壓就比較低。
2.當(dāng)開關(guān)電源鋸齒電壓上升到**VC的電壓的時(shí)候，PWM比較器輸出翻轉(zhuǎn)，**開關(guān)關(guān)斷，低端同步開關(guān)電源MOSFET或者是續(xù)流二極管打開，開關(guān)電源電感器施加的電壓是負(fù)，電感消磁，導(dǎo)致電流線性下降。
外加限流保護(hù)
從開關(guān)電源電壓模式的工作原理可以看出來，這個(gè)系統(tǒng)沒有內(nèi)置限流功能的保護(hù)電路。與此同時(shí)，系統(tǒng)對(duì)于輸入的電壓突然降低或者是負(fù)載阻抗突然降低的時(shí)候，因?yàn)殚_關(guān)電源主電路輸出電容以及電感比較大，電容以及電感具有移相延遲的效應(yīng)，輸出電壓的降低也會(huì)導(dǎo)致延遲。開關(guān)電源輸出電壓較低的信號(hào)會(huì)通過電壓誤差放大器補(bǔ)償電路的延時(shí)延時(shí)傳輸?shù)絇WM比較器，從而讓開關(guān)電源脈沖寬度變寬，而這兩個(gè)延時(shí)的后遺癥則是會(huì)導(dǎo)致瞬態(tài)響應(yīng)較慢的主要原因。為了提高系統(tǒng)的可靠性，必須要增加限流保護(hù)的開關(guān)電源電路。指出限流保護(hù)電路只是起到了限流的作用，并不參與系統(tǒng)的內(nèi)部反饋調(diào)節(jié)。
調(diào)解工作原理
開關(guān)電源電壓模式調(diào)節(jié)的原理如下：
當(dāng)輸出負(fù)載增加的時(shí)候，輸出電壓會(huì)降低，VC升高。只有當(dāng)脈寬調(diào)制值增大的時(shí)候，才可以讓開關(guān)電源電壓比之增大。所以，開關(guān)管的接通的時(shí)間增加，占空比增加，輸入功率也增加。所以，開關(guān)電源輸出電壓增加。當(dāng)輸出電壓上升到了規(guī)定范圍的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)保持平衡。
當(dāng)開關(guān)電源輸出負(fù)載降低的時(shí)候，輸出電壓升高，VC降低。而在較低的電壓之下，鋸齒波電壓則可以等于VC值，這使得PWM比較器發(fā)生了翻轉(zhuǎn)。所以，開關(guān)電源開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間縮短，占空比降低，輸入功率也隨之降低。所以，輸出電壓降低。當(dāng)開關(guān)電源輸出的電壓降低到規(guī)定范圍的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)保持平衡。


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  詞條說明

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