开关电源电流滞环:稳定高效的创新控制模式
开关电源电流滞环:稳定高效的创新控制模式
开关电源常用的控制模式包括电压控制模式和电流控制模式,而电流滞环是电流控制模式中的一种重要技术。电流滞环控制模式实际上是一个电压环和电流环双闭环控制系统。在这个系统中,电压闭环负反馈有助于实现稳定的输出电压,从而获得较好的负载调整率;而电流闭环负反馈则能实现对输入电压变化的快速响应。
电流滞环控制模式通过两个控制环路——电流控制环路和电压控制环路,共同完成稳压的控制。由于电感电流在一定程度上能够反映负载电流的变化,电流采样电路会对电感的电流进行采样,并将其通过电阻转换成电压信号。然后,这个电压信号会与斜坡补偿后的信号进行叠加,形成新的斜坡信号。这个新的斜坡信号会与误差放大器的输出进行比较,从而产生调制信号。
近年来,非线性控制的滞环控制方式备受关注,其优点在于能够实现对开关电源的快速、准确控制。例如,富士通的DC/DC转换器芯片就采用了滞环控制中的最小值检测比较方式,这种方式在保持输出电压稳定的同时,还能使供电用DC/DC转换器的电压精度要求非常严格。
电流滞环控制模式具有快速的响应速度,由于它采用了电流闭环负反馈机制,可以实时地检测电感电流的变化,从而迅速调整开关电源的工作状态。这使得电流滞环控制模式在应对输入电压变化或负载变化时,能够迅速作出反应,保持输出电压的稳定。电流滞环控制模式具有较好的稳定性,通过电压闭环负反馈,电流滞环控制模式可以确保输出电压的稳定输出,并有效抑制因负载变化引起的输出电压波动。这种稳定性使得开关电源在各种工作条件下都能保持稳定的性能。
电流滞环控制模式控制逻辑相对简单,不需要复杂的计算或算法,因此在实际应用中容易实现。同时,电流滞环控制模式对硬件的要求也相对较低,这使得它在成本上具有优势,适用于大规模生产和应用。电流滞环控制模式在某些情况下可能会产生开关频率不固定的问题。由于滞环控制的特性,开关电源的开关频率可能会随着输入电压、负载变化等因素而发生变化。这可能会对电源系统的噪声和效率产生一定的影响,因此在设计时需要考虑这些因素。