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开关电源控制简述

控制的主要目的就是要保持输出电压一定,而负载电流可以有很大的变化范围,这就要通过负反馈来达到这个目的。所有的电源控制器,无论线性电源还有开关电源,都要检测输出电压。反馈电压输入到称之为电压误差放大器的高增益运算放大器的反相端,参考电压输入到运算放大器的同相端,运算放大器输出的就是参考电压和输出电压的差值。运算放大器把这误差值放大了许多倍,这个输出电压称为误差电压,用误差电压信号来控制电源供给给负载的能量。该值为正,说明输出电压太低,电源要输出更多的能量。反之如果是个负值,就说明输出太高,要减小输出的能量。

通常也要检测电流,这样可以保证电源输出不超过它的额定功率。测量电流有两种方法:输出电流平均值和电流瞬时值。电流平均值电路工作方式与前面介绍的电压负反馈环很相似。电流的测量通常是通过一个电阻串联在电流回路上,用测量电阻上的电压来实现。把电阻上的电压放大后或直接把电阻上这个比较小的电压输入到运算放大器的反相端,同相端上加代表最大输出电流值的参考电压,这样就形成了一个电流负反馈环。当电流太大时,电流误差信号从正变成负,表示输出电流超出设计的最大值。这个信号可以用来削弱电压误差信号,以减小电源的输出能量。

电流瞬时检测用来保护功率半导体器件。在功率开关电流通过的路径上串上电流检测电阻,电阻上的电压降就代表了通过功率器件的瞬时电流。然后把这个电压输入到快速模拟比较器上,当这个电压超过碑设定的电压时,功率器件就立刻判断,这可以给功率器件提供很好的保护。


本文节选自《开关电源设计指南》,由镭之源激光电源收集整理。
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