01、前言
一個(gè)好的開關(guān)電源不僅僅需要功率變換部分,還需要控制回路部分。
我們想實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制系統(tǒng),就需要引入負(fù)反饋系統(tǒng)。
引入負(fù)反饋好處比較多,即使考慮電網(wǎng)波動(dòng),輸出負(fù)載的變化都能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸出,也不受影響。
比如手機(jī)充電器開啟不同功能時(shí)輸出負(fù)載是不同的,充著電打游戲,充電器的輸出負(fù)載肯定要比看短視頻時(shí)更高。
那么針對(duì)這種出現(xiàn)的實(shí)際問題,電源就需要引入一級(jí)負(fù)反饋。
02、負(fù)反饋控制原理
我們從副邊整流輸出電路部分引出一條線,對(duì)當(dāng)前輸出電壓進(jìn)行采樣,把電壓值傳遞給控制占空比的電路(目前通常使用電源IC實(shí)現(xiàn)),假設(shè)輸出為5V,如果反饋電路發(fā)現(xiàn),輸出電壓低于5V,占空比此時(shí)要提高,如果發(fā)現(xiàn)電壓高于5V,反饋電路要反饋給占空比電路,占空比就降低一點(diǎn)。這樣不斷修正,輸出電壓最終會(huì)穩(wěn)定在5V。
這種原則在現(xiàn)實(shí)生活中的稱為:面多了加水,水多了加面,因此輸出電壓更加穩(wěn)定,并且適應(yīng)變化電阻,也就是我們說的線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率更好。
03、PWM控制芯片
我們從以上信息可以知道,輸出的穩(wěn)定不僅僅需要負(fù)反饋反饋當(dāng)前電壓值,還需要知道輸出多少占空比,那么現(xiàn)在主要是靠PWM控制芯片去實(shí)現(xiàn)。如下圖所示。
PWM控制芯片引腳包括:VDD電源供電腳;GND接地腳;
GATE輸出脈沖信號(hào)腳,可以控制MOS管輸出高頻脈沖信號(hào),即PWM;
CS引腳,變壓器/電感的電流檢測(cè)器,這個(gè)屬于IC內(nèi)部電流環(huán)的輸出;
FB電壓反饋腳,和CS引腳共同決定輸出占空比,這個(gè)屬于IC內(nèi)部電壓環(huán)的輸出;
PRT引腳包括IC內(nèi)部的過熱保護(hù),過壓保護(hù)。
實(shí)際工作時(shí),當(dāng)前輸出電壓和FB&CS的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電壓比較,從而調(diào)節(jié)GATE引腳輸出PWM的占空比,實(shí)現(xiàn)最終輸出電壓的調(diào)整,達(dá)到穩(wěn)定輸出效果。
那么此類電源IC有個(gè)名字叫:反激式開關(guān)電源控制器。
04、總結(jié)
我們開關(guān)電源包括功率變換部分+控制回路部分,其中控制回路需要引入負(fù)反饋,在PWM控制器作用下輸出反饋給定的占空比大小,從而達(dá)到穩(wěn)定的輸出。
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