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[开关电源]

电流模小议

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楼主: MrCU204
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MrCU204|  楼主 | 2023-8-22 23:59 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览

稳压器的功能,就是要模仿恒压源,
负载变,电压不变电流变,这就是恒压源的特性,
但是,电流模式的电流环,其性质却是个电流源,如果这电流源不能受控,那又如何让这开关电源做到恒压?!

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MrCU204|  楼主 | 2023-8-23 09:18 | 只看该作者

三台恒流器,分别为 1A、2A、4A。
1A的挂载12Ω,2A的挂载6Ω,4A的挂载3Ω,
结果就是,三台恒流器输出的电压都是 12V,一台恒流器如按此示例调较,输出电压同样可保持 12V。

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MrCU204|  楼主 | 2023-8-23 22:46 | 只看该作者
MrCU204 发表于 2023-8-22 23:59
稳压器的功能,就是要模仿恒压源,
负载变,电压不变电流变,这就是恒压源的特性,
但是,电流模式的电流 ...


作为开关式稳压器,通过电感的电流必须能按照恒压源的规律来变化; 如果 「基准」与检流电阻 都不可调,电流环的职能就无法履行。
倘若检流电阻可调,则「基准」固定无妨,但在电流环中,检流电阻是个普通电阻,要电流可控,就要改变检流电阻的压降,不调较「基准」,检流电阻的压降就没有变化的空间,占空比(电感电流)也就没法变。

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MrCU204|  楼主 | 2023-8-23 23:10 | 只看该作者
MrCU204 发表于 2023-8-23 22:46
作为开关式稳压器,通过电感的电流必须能按照恒压源的规律来变化; 如果 「基准」与检流电阻 都不可调, ...


假设,这稳压器的最强输出是10A,电流环的检流电阻为0.1Ω,
那么,这检流电阻的最大压降就是1V,这意味着,来自电压环的误差信息也需1V,才能让电流环做到它应做的事。

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MrCU204|  楼主 | 2023-9-13 22:55 | 只看该作者

再次重申,根据寻常套路,可调电源有一地方调不动,就是採样点的电位!
只要电路没出乱子,你去调较R3,改变的只会是Vout,和通过R2的电流,不管你拿这拓扑去咋整!

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zwsam| | 2023-9-15 09:56 | 只看该作者
ok

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MrCU204|  楼主 | 2023-9-16 22:44 | 只看该作者

稳压器那唯一的开关管,是被电流环牢牢占着的,
如果电流环不可调,整个稳压器就被电流环卡脖子了,那怎么行?!
基准不是死的,书刊沒写,老师沒教,所以,对电流环原理的领悟,就是在这一步犯懵了。

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MrCU204|  楼主 | 2023-11-19 22:33 | 只看该作者

这可调恒流器的手动调较点,是在基准侧的,

电流环的检流电阻跟那 RF一样,是固定值,而来自电压环的 电压误差信息,就取代了 稳压管和可调电阻。

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MrCU204 2023-12-19 23:09 回复TA
打个比喻,就是把VT换成 78XX,或者把全图复制盖到那VT上去。 
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MrCU204|  楼主 | 2023-12-5 22:08 | 只看该作者

开关电源的电流环,相当于线性电源的调整管。
串联稳压,就是调控电流,三极管是自带恒流特性的,
电感、检流电阻和PWM比较器的组合,使电流环 近似于三极管自带的恒流特性,
线性稳压只有电压环,调整管直接受控,而开关电源的电流环,PWM比较器的「基准」端相当于调整管的基极。

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MrCU204|  楼主 | 2023-12-5 22:13 | 只看该作者

开关电源,除外电荷泵,一般都有电感,同是电感,模式不同,表现各异,
涟波模式,系统自身就是个 多谐震荡器,电感 跟负载组成时基网络 作为主震槽路,
电压模式,电流是直接取决于负载的,电感 没受任何监控,唯一做的事就是把PWM波轧平,
电流模式,电感是电流环的成员,电流环是自带恒流属性的,没有电压环的干预,负载得到的就不是稳压而是恒流。

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MrCU204|  楼主 | 2023-12-5 22:16 | 只看该作者

恒流器的结构,跟空载的稳压器何其相似。
稳压器的负载,只能在电路内,恒流器的负载却可充当电源的一根线,
电流环,可视之为 阈值可变的单稳态触发器,Rι换成电感,Rf是固定的,
组成的时基是固定的,佔空比就是暂稳态的时长,「基准」愈高,佔空比愈大。

电流环的检流电阻,只有Ω级甚至是mΩ级,
所以,跟电感组合而得出的时间常数相当于电感自己的充灭磁时间,
而负载与平波电容不在电流环内,那就不会跟电感搞出甚么时间常数来,
RC、LC、LR,都是时基,没有时基,就没有零点极点,所谓的降阶,大概就是这么回事吧。

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Siderlee| | 2023-12-20 09:12 | 只看该作者
电流模...

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MrCU204|  楼主 | 2023-12-28 23:40 | 只看该作者
MrCU204 发表于 2023-12-5 22:08
开关电源的电流环,相当于线性电源的调整管。
串联稳压,就是调控电流,三极管是自带恒流特性的,
电感、 ...


理解电流模式,就应该晓得 电流环是甚么来着。
不过,对于 为何採用电流模式,答案就不是「等效线性」,而是 动态响应,
电源,是通过检流电阻进入负载的,电源的变化,电流环可即時获悉,立刻调整,
负载,因平波电容的粘滞,加上电压环「选择性失明」的需要,把动态响应交托给电流环无可厚非,
还有,在电压模式中,平波电容和电感的关系,跟滞回模式一样都是自由互动,难以被监管不力的电压环掌控,
电流模式的效果,相当于裭夺了电感的Q值,那就不会跟平波电容产生串联谐振样的效应,这是对动态指标的另一种裨益。
电流模式的动态指标和稳定性比起电压模式好多了,但却有它的「职业病」,次谐波震荡,因自由震蕩受制, 铁芯的剩磁未必能完全释放,会导致电流环的误动作。

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MrCU204|  楼主 | 2024-1-18 23:05 | 只看该作者
MrCU204 发表于 2023-12-5 22:08
开关电源的电流环,相当于线性电源的调整管。
串联稳压,就是调控电流,三极管是自带恒流特性的,
电感、 ...


线性电路,

这一块就是电流环,
黑电阻换成电感,红电阻是检流电阻,

把上图整个盖到三极管上去,就变成电流模开关电路。

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MrCU204 2024-1-18 23:09 回复TA
中图,改成电感的是R2,检流电阻是R3。 
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MrCU204|  楼主 | 2024-1-19 08:45 | 只看该作者
MrCU204 发表于 2024-1-18 23:05
线性电路,

这一块就是电流环,


高位检流,也许需为检流电阻提供独立运放,
电压环的输入端电位就是基准电压,电流环的输出端电位就是负载压降,
那么,电压环的输出端电位,也即是电流环的输入端电位,又会是甚么值呢,
应该是取决于那个检流运放的输出吧,关键是,此值不像基准与负载,并非已知。

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36
MrCU204|  楼主 | 2024-1-19 23:18 | 只看该作者
本帖最后由 MrCU204 于 2024-1-19 23:39 编辑

.

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MrCU204|  楼主 | 2024-1-20 23:00 | 只看该作者
MrCU204 发表于 2024-1-18 23:05
线性电路,

这一块就是电流环,



上图,是个线性稳压器,在R2位置挂载,就成为恒流器,
把基准裁掉,如中图,就是电流环的全部内容,你要做的,只是把R2改为电感。
恒流器也好,电流环也罢,三极管都是受控于R3的,那么,这里的两个运放,哪个才是电流环的主体呢?!
是U1A,它输出的就是三极管需要的PWM方波,U3A的输出,就是R3身上的三角波,只是幅度放大了而矣。

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MrCU204|  楼主 | 2024-1-23 22:21 | 只看该作者
MrCU204 发表于 2024-1-20 23:00
上图,是个线性稳压器,在R2位置挂载,就成为恒流器,
把基准裁掉,如中图,就是电流环的全部内容,你 ...


U1A 的同相端,就相当于线性电路Q1的基极,
R3U3A就相当于Q1的射极,线性电路中的U1A则成为电压环。

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MrCU204|  楼主 | 2024-1-23 22:35 | 只看该作者
MrCU204 发表于 2024-1-23 22:21
U1A 的同相端,就相当于线性电路Q1的基极,
R3U3A就相当于Q1的射极,线性电路中的U1A则成为电压环。


我怀疑,这个U3A可否不加?!
因为,开关电源,除了滞迴模式外,负载必须平波电容,
有了平波电容,检流电阻就等同孤立,那么,电感电流将全部落在检流电阻身上,而且,负载平波电容也使检流电阻等同接地,这样,电流环不加U3A,直接用它的U1A检流也行吧?!

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MrCU204|  楼主 | 2024-3-28 23:32 | 只看该作者

同样是电感,但在电压模式中 完全是个扼流圈,对占空比不闻不问,
而在涟波(滞回)及电流模式中, 电感其实是时基元件,电流是占空比的函数,
滞回模式其实就是 多谐震荡器,电流模式则可视之为 单稳态触发器。

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