【導(dǎo)讀】如果一上來就分析開關(guān)電源的環(huán)路穩(wěn)定性,我估計(jì)大部分人都會(huì)很暈,包括我自己。各種傳遞函數(shù),各種補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),都是一些知道名字,但是連在一起就不認(rèn)識(shí)。
在上一節(jié)中,基于歐姆定律,基爾霍夫定律,伏秒平衡這些已知的知識(shí)點(diǎn),可以推導(dǎo)出Buck變換器的輸入輸出關(guān)系。
今天這一節(jié),我們還是從全局的概念來解析開關(guān)電源。
1. 運(yùn)放和開關(guān)電源
如果一上來就分析開關(guān)電源的環(huán)路穩(wěn)定性,我估計(jì)大部分人都會(huì)很暈,包括我自己。各種傳遞函數(shù),各種補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),都是一些知道名字,但是連在一起就不認(rèn)識(shí)。
不慌,學(xué)習(xí)東西都是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜。畢竟開關(guān)電源也是電阻,電感,電容,MOS這些器件組成的,假設(shè)我們找個(gè)簡(jiǎn)單的,帶有環(huán)路的模塊,先把它搞清楚,再類比學(xué)習(xí)開關(guān)電源的環(huán)路穩(wěn)定性,應(yīng)該會(huì)簡(jiǎn)單很多。
在學(xué)過的所有知識(shí)點(diǎn)中,我能想到的就是運(yùn)放。
運(yùn)放可以看成是黑盒,有輸入輸出,開關(guān)電源也可以看成是黑盒,有輸入輸出。直接分析開關(guān)電源的環(huán)路穩(wěn)定性,相當(dāng)復(fù)雜,但是運(yùn)放器件少,分析起來比較簡(jiǎn)單。從運(yùn)放開始,是突破口。
2、開環(huán)系統(tǒng)
對(duì)于運(yùn)放來說,假設(shè)我們有下面這樣的電路
給運(yùn)放一個(gè)輸入信號(hào),此時(shí)運(yùn)放開環(huán),可知輸出信號(hào)直接到達(dá)電源軌,并未實(shí)現(xiàn)我們想要的放大倍數(shù)。
由于運(yùn)放的開環(huán)增益非常大,因此在輸入端增加很小的信號(hào)就能使運(yùn)放飽和。為了使運(yùn)放能正常使用,我們會(huì)給運(yùn)放增加反饋回路,使其輸出在可控的范圍內(nèi)。
兩個(gè)電阻組成的反饋回路
一個(gè)電阻和一個(gè)電容組成的反饋回路
因此,就有了同相,反相,微分,積分這四種基本帶有閉環(huán)反饋的回路。
同理,對(duì)于開關(guān)電源也一樣,如果沒有閉環(huán)反饋回來,當(dāng)輸入電壓變化或者輸出負(fù)載變化的時(shí)候,由于沒有閉環(huán)反饋,系統(tǒng)會(huì)和開環(huán)的運(yùn)放一樣,無法得到我們想要的結(jié)果。所以開關(guān)電源必須有反饋回路??梢哉f,不懂環(huán)路,就不知道開關(guān)電源精髓所在。
對(duì)于運(yùn)放來講,搞清楚了四種基本的電路,我們就可以變換出各樣的放大倍數(shù),疊加,減法等電路模型,那么對(duì)于開關(guān)電源的一樣,要很好的控制環(huán)路,必須選取合適的環(huán)路控制方式。
3、開關(guān)電源控制方式
根據(jù)前面內(nèi)容,要分析開關(guān)電源的環(huán)路,要像分析運(yùn)放一樣,把運(yùn)放本體和環(huán)路分開來。同樣,對(duì)于開關(guān)電源,我們也把電源的功率級(jí)和環(huán)路控制分開來,可以表示為下面的拓?fù)鋱D。
因此,接下來的重點(diǎn)應(yīng)該是搞清楚開關(guān)電源的環(huán)路是如何控制的,就像我們看到運(yùn)放的環(huán)路是電阻還是電容,可以很快判斷是純粹放大電路還是微分,積分電路。
在開關(guān)電源里面,環(huán)路比運(yùn)放的環(huán)路要復(fù)雜很多,為了分析簡(jiǎn)單,只討論Buck變換器,基于PWM調(diào)制方式下的電壓和電流控制模式。PWM調(diào)試方式這里不贅述,直觀的理解就是頻率恒定,占空比可調(diào)的方式。
截止到目前為止,上述所有的內(nèi)容都是已經(jīng)學(xué)習(xí)過的內(nèi)容。但是我們已經(jīng)很清楚知道了為什么要研究環(huán)路,以及準(zhǔn)備如何分析環(huán)路。
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請(qǐng)聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
推薦閱讀:
使用分離式架構(gòu)嵌入式計(jì)算機(jī)改進(jìn)自動(dòng)駕駛汽車測(cè)試
同步降壓式DC/DC高效率的奧秘:我們通過幾款產(chǎn)品解析,告訴你~
從數(shù)字車鑰匙到無線充電保護(hù),仍在高歌猛進(jìn)的NFC
面向高功率電動(dòng)汽車充電應(yīng)用的充電樁拓?fù)浼夹g(shù)
近距輕掃和運(yùn)動(dòng)感知視頻展示雷達(dá)IC應(yīng)用