电压控制型开关电源的基本电路 admin    18/09/06



    开关电源有两种控制类型,一种是电压控制(Voltage Mode Control),另一种是电流控制(Current Modc Contro1)。二者有各自的优缺点,很难讲某种控制类型对所有应用都是最优化的,应根掘实际情况加以选择。

    电压控制是开关电源最常用的一种控制类型。以降压式开关稳压器(即Buck变换器)为例,电压控制型的基本原理及工作波形分别如图2-3-1 (a)、(b)所示。电压控制型的特点是首先通过对输出电压进行取样(必要时需要增加取样电阻分压器),所得到的取样电压UQ就作为控制环路的输入信号;然后将取样电压UQ和基准电压UREF进行比较,并将比较结果放大成误差电压Ur,再将Ur送至PWM比较器与锯齿波电压UJ进行比较,获得脉冲宽度与误差电压成正比的调制信号。图中的振荡器有两路输出,一路输出为时钟信号(方波或矩形波),另一路为锯齿波信号。CT为锯齿波振荡器的定时电容,T为高频变压器,VT为功率开关管。降压式输出电路由整流管VD1、续流二极管VD2、诸能电感L和滤波电容CO组成。PWM锁存器的R为复位端,S为置位端,Q为锁存器输出端,输出波形見图(b)。

图2-3-1  电压控制型开关电源的基本原理及工作波形

    电压控制型开关电源具有以下优点:

    (1)它属于闭环控制系统, 且只有一个电压反馈回路(即电压控制环),电路设计比较简单。

    (2)在调制过程中工作稳定。

    (3)输出阻抗低,可采用多路电源给同一个负载供电。

    电压控制型的主要缺点如下:

    (1)响应速度较慢,虽然在电压控制型电路中使用了电流检测电阻RS,但RS并未接入控制环路,因此,当输入电压发生变化时,必须等输出电压发生变化之后, 才能对脉冲宽度进行调节,由于滤波电路存在滞后时间,输出电压的变化要经过多个周期后才能表现出来,所以电压控制型的响应时间较长,使输出电压稳定性也受到一定影响。

    (2)需另外设计过电流保护电路。

    (3)控制回路的相位补偿较复杂,闭环增益随输入电压而变化。



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