一文教你理清開關電源的電壓和電流控製模式
發布時間:2020-11-17 責任編輯:lina
【導讀】控製電路就是保證在負載波動的條件下輸出的穩定。在選擇開關電源控製方案時,控製模式主要分兩種:一種是監測輸出電壓的大小,調節PWM占空比,保證輸出電壓的穩定,即電壓控製模式。另一種同時監測電壓和電流,調節PWM占空比,保證輸出電壓的穩定和電流在正常範圍內,不至於過流,即電流控製模式。下麵將分別介紹兩種控製模式。
1、引言
控製電路就是保證在負載波動的條件下輸出的穩定。在選擇開關電源控製方案時,控製模式主要分兩種:一種是監測輸出電壓的大小,調節PWM占空比,保證輸出電壓的穩定,即電壓控製模式。另一種同時監測電壓和電流,調節PWM占空比,保證輸出電壓的穩定和電流在正常範圍內,不至於過流,即電流控製模式。下麵將分別介紹兩種控製模式。
2、電壓控製
電壓控製模式,輸出電壓的大小是一個至關重要的量。原理如圖所示。

電壓控製模式的原理是將負載端的采到的電壓Vf作為誤差放大器的輸入,誤差放大器的另一個輸入是基準電壓Vref,兩者比較後送到PWM控製器的輸入與固定的鋸齒波信號進行處理,產生PWM信號來控製開關管的導通和關斷,進而實現電壓的調節。
電壓控製模式的優點非常突出,存在控製思路簡單、電路結構單一、輸(shu)出(chu)阻(zu)抗(kang)低(di)。但(dan)是(shi)電(dian)壓(ya)反(fan)饋(kui)也(ye)存(cun)在(zai)相(xiang)位(wei)延(yan)遲(chi),相(xiang)應(ying)速(su)度(du)不(bu)夠(gou)快(kuai)的(de)缺(que)點(dian),設(she)計(ji)的(de)環(huan)路(lu)補(bu)償(chang)網(wang)絡(luo)常(chang)常(chang)過(guo)於(yu)複(fu)雜(za),且(qie)還(hai)需(xu)要(yao)單(dan)獨(du)設(she)計(ji)過(guo)電(dian)流(liu)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)。
3、電流控製
電流控製模式,輸出電壓和初級繞組電流是至關重要的量。原理如圖所示。

電流控製模式的原理是將采樣電阻上的電壓送到電流比較器的輸入與電壓誤差放大器的輸出做比較,將比較後的結果來控製PWM的大小,進而實現電壓的穩定和電流在合適的範圍。
電(dian)流(liu)控(kong)製(zhi)模(mo)式(shi)屬(shu)於(yu)雙(shuang)閉(bi)環(huan)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong),相(xiang)比(bi)電(dian)壓(ya)控(kong)製(zhi)模(mo)式(shi),電(dian)壓(ya)調(tiao)整(zheng)率(lv)更(geng)高(gao),調(tiao)節(jie)速(su)度(du)更(geng)快(kuai),雖(sui)然(ran)在(zai)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)上(shang)增(zeng)加(jia)了(le)電(dian)路(lu)的(de)複(fu)雜(za)性(xing),但(dan)電(dian)流(liu)模(mo)式(shi)不(bu)需(xu)要(yao)單(dan)獨(du)設(she)計(ji)電(dian)流(liu)保(bao)護(hu)。
設計者在選擇控製方案時往往有多種方案,雖然電流控製方案比電壓控製方案具有更好的魯棒性,但是在很多DC-DC芯片中可以看到電壓控製方案的身影,這裏筆者隻是做了拋磚引入式的總結,實際使用時還是需要綜合考量。
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