KA_IX

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开关电源的两种控制方案原理图

2021-6-30 10:52:59 显示全部楼层
控制电路就是保证在负载波动的条件下输出的稳定。在选择开关电源控制方案时,控制模式主要分两种:一种是监测输出电压的大小,调节PWM占空比,保证输出电压的稳定,即电压控制模式。另一种同时监测电压和电流,调节PWM占空比,保证输出电压的稳定和电流在正常范围内,不至于过流,即电流控制模式。下面将分别介绍两种控制模式。

电压控制
电压控制模式,输出电压的大小是一个至关重要的量。原理如图所示。
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电压控制模式的原理是将负载端的采到的电压Vf作为误差放大器的输入,误差放大器的另一个输入是基准电压Vref,两者比较后送到PWM控制器的输入与固定的锯齿波信号进行处理,产生PWM信号来控制开关管的导通和关断,进而实现电压的调节。

电压控制模式的优点非常突出,存在控制思路简单、电路结构单一、输出阻抗低。但是电压反馈也存在相位延迟,相应速度不够快的缺点,设计的环路补偿网络常常过于复杂,且还需要单独设计过电流保护电路。
电流控制
电流控制模式,输出电压和初级绕组电流是至关重要的量。原理如图所示。
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电流控制模式的原理是将采样电阻上的电压送到电流比较器的输入与电压误差放大器的输出做比较,将比较后的结果来控制PWM的大小,进而实现电压的稳定和电流在合适的范围。

电流控制模式属于双闭环控制系统,相比电压控制模式,电压调整率更高,调节速度更快,虽然在一定程度上增加了电路的复杂性,但电流模式不需要单独设计电流保护。

设计者在选择控制方案时往往有多种方案,虽然电流控制方案比电压控制方案具有更好的鲁棒性,但是在很多DC-DC芯片中可以看到电压控制方案的身影,这里笔者只是做了抛砖引入式的总结,实际使用时还是需要综合考量。



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