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[开关电源]

电流模小议

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MrCU204|  楼主 | 2023-6-25 21:33 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
沙发
MrCU204|  楼主 | 2023-6-25 21:42 | 只看该作者

电流模式,真的是〔压控电流源〕吗 ?!

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MrCU204|  楼主 | 2023-6-25 22:10 | 只看该作者

在线性系统中,Q1是受R3直接控制的,不管稳压恒流,而运放实际上只是传动环节。
但在开关系统中,运放(代之以比较器)才是可动部件,R3的作用,只是给比较器馈送一个向Vref靠拢的时变电平。
开关电路控制的,既非电压亦不是电流,而是时间,因比较器主导,即使闭环,R3跟Q1之间也完全不起反馈作用,所以说压控电流源我觉得不合适。

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地板
MrCU204|  楼主 | 2023-6-25 22:25 | 只看该作者

开关「电源」的模式,有
电压模式、电流模式、涟波模式
三种,涟波模式没有误差放大器,只有比较器,就像二楼那电路。
电流模式中的那个电流环,它的结构和运作流程,其实就相当于涟波模式。

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MrCU204|  楼主 | 2023-6-26 23:59 | 只看该作者
电流环,以线性电路观之,乃正反馈,为何能够既不双稳亦不自激?!

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@Kun| | 2023-6-28 10:30 | 只看该作者
配图感觉不是压控电流源,更像是普通的LDO,楼主可以查查Howland电流源电路

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MrCU204|  楼主 | 2023-6-28 21:54 | 只看该作者
@Kun 发表于 2023-6-28 10:30
配图感觉不是压控电流源,更像是普通的LDO,楼主可以查查Howland电流源电路

如果说 万变不离其宗,那么,2楼的拓扑,可算是一切 反馈式电力调控器 之宗了。  
假设运放输出可 轨至轨,以 Vin 充当 +Vcc,则 Q1 要做的就是在集极串个 肖特基二极管,才 LDO 得起来。

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MrCU204|  楼主 | 2023-6-28 23:00 | 只看该作者
2楼这货,把负载接于 Vout,就是稳压,倘若R2 就是负载,就成恒流器了。
改变 R3或D1,输出都会改变,不管稳的是甚么,压控,控的就是 R3或Vref,但是,R3的分压不变,***等于Vref。
Q1通 → Io↑ →  V(R3)↑ → Vb↓ → Q1断 → Io↓ →V(R3)↓ → Vb↑ → Q1通 ……,週而复始,这是开关模式的调控进程,巧的是,线性系统的负反馈流程,阐述起来竟然也是如此。
差别只是,在线性系统中,Q1 ***不会饱和及截止,系统的真实状态,是悬停于动态平衡而非作回差式跃动。

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MrCU204|  楼主 | 2023-6-28 23:33 | 只看该作者
2楼那电路作恒流器用时,R3就是 检流元件。
在电流环中,检流元件通常是不可调的,那么,搞压控就只能拿「Vref」做文章了,来自电压环的电压误差信息,就是加在「Vref」的位置上。

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MrCU204|  楼主 | 2023-7-1 23:12 | 只看该作者

反馈链,是反馈型调控器的关键部件,
R2和R3,既是反馈链,也兼当系统的假负载。
R3,是取样元件,但在开关电路中,R3所取的样不是Q1的,而是电感,这个「样」,不会改变Ic的大小。

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MrCU204|  楼主 | 2023-7-6 12:34 | 只看该作者

反馈链,身兼 反馈、取样、假负载 三职。
其实,反馈链也可成为挂载处,以R2为负载,这电路是恒流器,R3才是电压最稳之处,不管R2存在与否,把R2短接了,稳压依然杠杠的,R2若代之以电感,就变成开关电路。
这电路,不管开关线性,都是闭环,但是,当运行于开关模式时,运放的两个输入端不再处于虚短状态,R3跟Q1不会相互制衡,而是双双成为受控者,都被电感牵着走了。
所以,在开关电路中,R3取的样只反映电感的状态,而非Q1的真实状态(深饱和),只是以回差模式控制Q1的通断,开关的每个步骤跟负反馈动态平衡的因果关系,其实是同一套流程!

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MrCU204|  楼主 | 2023-7-6 12:54 | 只看该作者

在线性恒流器中,负载电流(恒流)的量值是由R3设置的。
但在开关电路的电流环里,「R3」是固定的啊,那么,电流环如何令电流(电感电流)随电源或负载的变化而调整呢,办法就是在「Vref」身上做文章了耶。

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Siderlee| | 2023-7-6 22:05 | 只看该作者
这绝对高大上,完全看不懂

比chaos牛!

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MrCU204|  楼主 | 2023-7-6 23:46 | 只看该作者
用三端稳压块搭建恒流器,有人玩过吧?
把地脚与输出端短接,成为伪二端子组态,就能恒流,无独有偶,三端子的恒流二极管也是这接法。
开关电路的电流环,也是这样跟负载串联的,所以,负载的变化对「R3」会有所影响,如果把电流环的「Vref」锁死,这开关电源就成了恒流器而不是稳压器。
电流环的电流,是受负载和Vout双重控制而调整的,那么,「R3」的分压也须跟着变,所以,与其说是检流电阻,倒不如说是计时环节,「R3」的压降只反映电感当前电流有多大,单靠这压降对Q1不起任何作用(此乃跟线性系统的区别),Q1关断与否还得视乎「Vref」的配合。

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MrCU204|  楼主 | 2023-7-6 23:57 | 只看该作者
忽然有个疑问,如果2楼那电路以线性恒流器模式运行,但带的是感性负载,那么,这电路会不会自激甚至完全进入开关模式呢?!

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MrCU204|  楼主 | 2023-7-7 10:56 | 只看该作者

①R3监控的,在线性系统中是对Q1的Ic,在开关电路中则为电感电流。
②恒流器的电流若要可调,改变R3就行,简单直接,在开关电路中,震荡频率因「R3」而变,使电感电流因感抗变化而重设。
③电感与负载是串联的,Q1的Ie中包含直流(负载电流)和交流(电感电流),控制电流环的电流信息是电感电流,电流环中那「R3」读取的亦就只是交流成份。
④电流模开关稳压相当于单稳态触发器,是他激型恒频系统,影响电感电流的是佔空比,电流环的「R3」不可调,那么,能改变佔空比的,就是运放两个输入端的电位差距,而作为「可调Vref」的,就是来自电压环的误差信息。

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MrCU204|  楼主 | 2023-7-7 23:26 | 只看该作者

在开关电路中,R3的作用是反映,运放才是真正的检视者,运放关心的不是「R3」的压降的高低大小,而只是等于Vref了没有。

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MrCU204|  楼主 | 2023-7-8 16:28 | 只看该作者
R3,在稳压电路中叫做 取样电阻。  
电阻,是被动元件,电流源没有电动势这个慨念,当电阻接上电流源,就会有电压降,这压降,反映电流源对这电阻通电所需的电动势,把这压降除以阻值,可算出这电流源的标称电流。  
像2楼这种电路,真正的观测者是运放;电流环,既非稳压也不是恒流,而是 受控源,我敢说,除非R3可受控,否则,单靠它绝对无法让此电路变成受控源!
取样电阻,这个名称针对的是 自我稳定 的机制而且是 固定任务,它身上的信息是固定的,但在受控源中,它身上的信息就不是(也不可)固定的了。

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MrCU204|  楼主 | 2023-7-18 23:28 | 只看该作者

开关式稳压器的负载电流,是由电感来决定的,在电流模式系统中,电感电流是由电流环控制的。
检流电阻的压降正比于电感电流,电感电流的大小取决于开关管关断的早晚,开关管关断的早晚取决于Vref,Vref升高,关断管子所需的检流电阻压降也就要跟着高,那么,电感电流不就大了吗。

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Powergoods| | 2023-8-18 17:42 | 只看该作者
呵呵呵,无言以对,你还是多翻翻资料吧。你的逻辑我跟不上。本不想回复,只是想着当年自己还在大学的时候逛论坛成长了不少,但是现在的论坛质量真的没有下限,每想到当初如我一样的即将步入社会的青年,我觉得你还时多斟酌,再组织一下语言。

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