01、前言
一個好的開關電源不僅僅需要功率變換部分,還需要控制回路部分。
我們想實現閉環控制系統,就需要引入負反饋系統。
引入負反饋好處比較多,即使考慮電網波動,輸出負載的變化都能實現穩定輸出,也不受影響。
比如手機充電器開啟不同功能時輸出負載是不同的,充著電打游戲,充電器的輸出負載肯定要比看短視頻時更高。
那么針對這種出現的實際問題,電源就需要引入一級負反饋。
02、負反饋控制原理
我們從副邊整流輸出電路部分引出一條線,對當前輸出電壓進行采樣,把電壓值傳遞給控制占空比的電路(目前通常使用電源IC實現),假設輸出為5V,如果反饋電路發現,輸出電壓低于5V,占空比此時要提高,如果發現電壓高于5V,反饋電路要反饋給占空比電路,占空比就降低一點。這樣不斷修正,輸出電壓最終會穩定在5V。
這種原則在現實生活中的稱為:面多了加水,水多了加面,因此輸出電壓更加穩定,并且適應變化電阻,也就是我們說的線性調整率和負載調整率更好。
03、PWM控制芯片
我們從以上信息可以知道,輸出的穩定不僅僅需要負反饋反饋當前電壓值,還需要知道輸出多少占空比,那么現在主要是靠PWM控制芯片去實現。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輸出脈沖信號腳,可以控制MOS管輸出高頻脈沖信號,即PWM;
CS引腳,變壓器/電感的電流檢測器,這個屬于IC內部電流環的輸出;
FB電壓反饋腳,和CS引腳共同決定輸出占空比,這個屬于IC內部電壓環的輸出;
PRT引腳包括IC內部的過熱保護,過壓保護。
實際工作時,當前輸出電壓和FB&CS的內部標準電壓比較,從而調節GATE引腳輸出PWM的占空比,實現最終輸出電壓的調整,達到穩定輸出效果。
那么此類電源IC有個名字叫:反激式開關電源控制器。
04、總結
我們開關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,從而達到穩定的輸出。
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