分條機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用分析
分條機(jī)電源是各種電子設(shè)備不可或缺的組成部分, 其性能優(yōu)劣直接關(guān)系到電子設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)和可靠性指標(biāo)。近年來(lái), 隨著工業(yè)領(lǐng)域自控程度的不斷提高及民用電器產(chǎn)品的日益高檔化, 對(duì)穩(wěn)壓電源的結(jié)構(gòu)和性能提出了越來(lái)越高的要求。高效、精確、集成、輕便己成為發(fā)展的趨勢(shì)和方向。
傳統(tǒng)線性穩(wěn)壓電源雖具穩(wěn)定度高,輸出紋波電壓小等優(yōu)點(diǎn), 但很難克服其功耗大、體積笨重、轉(zhuǎn)換效率低的不足。而開(kāi)關(guān)電源則以其損耗低、效率高、電路簡(jiǎn)潔等顯著優(yōu)點(diǎn)受到人們的青睞, 被譽(yù)為高效節(jié)能電源。開(kāi)關(guān)電源的最大優(yōu)勢(shì)在于采用幾十甚至幾百的高頻電路, 這種高頻模式可以做到快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和輸出反饋調(diào)節(jié)。開(kāi)關(guān)電源由主電路與控制電路兩大部分組成。主電路的能量傳遞給負(fù)載電路, 控制電路則按照輸入、輸出條件控制主電路工作狀態(tài), 將控制電路集成化即成為開(kāi)關(guān)電源管理控制。開(kāi)關(guān)電源己有幾十年的發(fā)展歷史。集成電路設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的進(jìn)步以及供開(kāi)關(guān)電源使用的新型元器件和材料的出現(xiàn), 為開(kāi)關(guān)電源的蓬勃發(fā)展提供了必要條件。進(jìn)入世紀(jì)以來(lái), 開(kāi)關(guān)式電能變換技術(shù)無(wú)論是技術(shù)理論還是產(chǎn)業(yè)進(jìn)程, 都以爆炸式的速度飛速發(fā)展, 新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。集成開(kāi)關(guān)電源沿兩個(gè)方向不斷發(fā)展: 第一個(gè)方向是對(duì)開(kāi)關(guān)電源的核心單元——控制電路實(shí)現(xiàn)集成化; 第二個(gè)方向則是對(duì)中、小功率開(kāi)關(guān)電源實(shí)現(xiàn)單片集成化。單片開(kāi)關(guān)電源集成電路具有集成度高、性價(jià)比高、外圍電路簡(jiǎn)單、性能指標(biāo)優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn), 是開(kāi)發(fā)中小功率開(kāi)關(guān)電源、精密開(kāi)關(guān)電源及開(kāi)關(guān)電源模塊的首選集成電路。由它構(gòu)成的開(kāi)關(guān)電源, 在成本上與同等功率的線性穩(wěn)壓電源相當(dāng), 而電源效率顯著提高, 體積和重量則大為減小。這就為新型開(kāi)關(guān)電源的推廣與普及, 創(chuàng)造了良好的條件。隨著各種電池供電便攜式電子產(chǎn)品的快速增長(zhǎng), 對(duì)電源管理芯片, 特別是變換器的需求將進(jìn)一步擴(kuò)大。而電流控制模式由于其具有更好的電壓調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率, 系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)特性得以明顯改善, 特別是其內(nèi)在的限流能力和并聯(lián)均流能力可以使控制電路簡(jiǎn)單可靠, 該技術(shù)在上世紀(jì)年代初公開(kāi)以后就受到廣泛的重視。目前, 小功率變換器正從電壓控制模式向電流控制模式方向轉(zhuǎn)化。與電壓型相比, 電流型控制技術(shù)可以在逐個(gè)開(kāi)關(guān)脈沖上響應(yīng)負(fù)載電壓的和電流的變化, 從而改善電路的動(dòng)態(tài)特性。
分條機(jī)比較器會(huì)輸出高開(kāi)關(guān)管打開(kāi), 直到感應(yīng)出的電感電流等于控制電壓。一旦這條件成立, pwm比較器輸出就為低, 把開(kāi)關(guān)管關(guān)閉。通過(guò)一個(gè)固定頻率的時(shí)鐘信號(hào)設(shè)置一個(gè)rs觸發(fā)器來(lái)初始下一個(gè)周期的開(kāi)始。通過(guò)這種方式, 電感的峰值電流被控制電壓精確控制。直觀地, 電流環(huán)使電感“扮演了”一個(gè)電流源, 這樣的結(jié)構(gòu)有很多電流型控制的特性。