使用有源器件(例如MOSFET)的(de)線(xian)性(xing)區(qu)域(yu)進(jin)行(xing)功(gong)率(lv)控(kong)製(zhi)並(bing)不(bu)是(shi)有(you)效(xiao)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。但(dan)如(ru)果(guo)功(gong)率(lv)控(kong)製(zhi)被(bei)限(xian)製(zhi)在(zai)控(kong)製(zhi)範(fan)圍(wei)的(de)低(di)位(wei)或(huo)高(gao)位(wei)部(bu)分(fen)，那(na)麼(me)使(shi)用(yong)線(xian)性(xing)區(qu)域(yu)卻(que)是(shi)個(ge)不(bu)錯(cuo)的(de)選(xuan)擇(ze)。例如
，如果我們希望將45W電烙鐵的功率控製在35W至45W之間，則一個有源器件將消耗約0.1W～4W的電量。
圖1中所顯示的電路正是基於這一點開發出來的。
 

圖1：基於有源器件的線性區域進行功率控製。

在這個電路當中
，VOM1271光電耦合器是通過簡單的電流源來驅動的。VOM1271的最大輸出電壓可達到8.4V。圖2顯示了輸入正向電流(IF)與輸出短路電流(ISC)之間本質上的線性關係。在光電輸出未達到開路電壓(8V)時，其行為與恒流源相似。該輸出電壓可用於驅動閾值電壓(VTH)低於8V的MOSFET。
 

圖2：輸入正向電流(IF)與輸出短路電流(ISC)之間的線性關係。

對於線性模式下的MOSFET而言

，其中的一個難題就是
，即使是相同批次的器件，它們的柵源閾值電壓也會各不相同。在柵源電壓(VGS)超過閾值之後，漏極電流迅速增加
，但VGS的變化卻不大(參考文獻1)。被應用到Q3和Q4柵極的輸出電壓(即VGS)根據Q3和Q4的跨導特性而改變
，而光電耦合器輸出端上的MOSFET Q2正是通過這種方式被偏置。

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圖3顯示了VOM1271正向電流(IF)與柵源電壓之間的關係。在僅有少量正向電流的情況下，柵源電壓在增加到膝點電壓的過程中斜率為m1。因為R5+R6+R7>>R4，所以該斜率幾乎與(1/(R5+R6+R7))成正比。可以調整R7的值
，從而使膝點電壓與Q3和Q4的閾值電壓(約為4V到5V之間)相匹配。超過膝點之後
，隨著正向電流的增加
，柵源電壓的變化速度變慢且此時的斜率m2也更高，這與MOSFET柵源電壓與ID的曲線類似。斜率m2通過微調R4(m2∝1/R4)來控製。
 

圖3：VOM1271正向電流(IF)與柵源電壓之間的關係。

如圖1所示
，Q3與Q4相連接以引導交流電。45W的電烙鐵作為負載由電路進行控製。因為Q3和Q4的閾值電壓可能會有所不同
，所以要利用電阻值為1Ω的兩個電阻(即R8和R9)來抵消它們之間的部分電壓差。因為Q3和Q4獲得的是相同的柵極電壓，負載電流較高時會導致電壓降過大
，而這往往也會使ID降低。在設定R8和R9的值時應考慮交流負載：交流負載越大
，它們的值應越低。

圖4顯(xian)示(shi)了(le)在(zai)不(bu)同(tong)的(de)功(gong)率(lv)等(deng)級(ji)下(xia)負(fu)載(zai)兩(liang)端(duan)的(de)電(dian)壓(ya)波(bo)形(xing)圖(tu)。由(you)於(yu)閾(yu)值(zhi)電(dian)壓(ya)存(cun)在(zai)差(cha)異(yi)
，可(ke)以(yi)看(kan)見(jian)正(zheng)負(fu)兩(liang)半(ban)部(bu)分(fen)之(zhi)間(jian)有(you)微(wei)小(xiao)的(de)不(bu)平(ping)衡(heng)，尤(you)其(qi)在(zai)低(di)功(gong)耗(hao)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)更(geng)是(shi)如(ru)此(ci)。這(zhe)些(xie)波(bo)形(xing)就(jiu)像(xiang)是(shi)頂(ding)部(bu)被(bei)削(xue)平(ping)的(de)正(zheng)弦(xian)波(bo)波(bo)形(xing)。然(ran)而(er)，與(yu)常(chang)見(jian)的(de)雙(shuang)向(xiang)晶(jing)閘(zha)管(guan)(TRIAC)控製的波形相比，這種波形失真生成射頻幹擾(RFI)的可能性較小。
 

圖4：不同功率等級下負載兩端的電壓波形圖。

盡(jin)管(guan)本(ben)設(she)計(ji)實(shi)例(li)中(zhong)是(shi)用(yong)恒(heng)流(liu)源(yuan)實(shi)現(xian)電(dian)源(yuan)控(kong)製(zhi)

，但(dan)也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)任(ren)何(he)其(qi)它(ta)的(de)控(kong)製(zhi)源(yuan)來(lai)替(ti)代(dai)。光(guang)學(xue)隔(ge)離(li)可(ke)以(yi)在(zai)交(jiao)流(liu)電(dian)情(qing)況(kuang)下(xia)保(bao)證(zheng)控(kong)製(zhi)源(yuan)的(de)安(an)全(quan)。盡(jin)管(guan)本(ben)例(li)中(zhong)的(de)電(dian)路(lu)是(shi)用(yong)於(yu)交(jiao)流(liu)電(dian)功(gong)率(lv)控(kong)製(zhi)，但(dan)它(ta)也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)直(zhi)流(liu)電(dian)功(gong)率(lv)控(kong)製(zhi)。

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