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蓄電池充電機使用電流鏡控制電源是什么?

2020-2-26 17:50:01??????點擊:
在許多應用中,例如蓄電池充電機,太陽能控制器等,控制電源是一項必不可少的任務。工業上提供了很多現成的集成電源,不幸的是,它們沒有提供控制輸出的簡單方法。通常,電源可以設計為功率運算放大器,其同相輸入連接到參考電壓(在圖1中的綠色矩形中)。

蓄電池充電機使用電流鏡控制電源是什么?
圖1這是一個反饋穩定的電源方案。
通常,在電源IC(即TI的Simple Switcher)中,您唯一需要更改Vout的通道就是控制反饋的反相引腳(圖1中的FB)。控制FB的一種非常簡單的方法是用可控電流源代替Rb,最簡單,最便宜的方法是使用電流鏡(圖2)。

蓄電池充電機使用電流鏡控制電源是什么?
圖2此電壓控制電源使用電流鏡。
 
通過這種設計獲得的精度與將要使用的當前反射鏡的精度有關。如果您決定采用Widlar基本的兩晶體管設計,則必須依靠BCV61等有意制造的匹配對。很容易在性能更好的Wilson 4晶體管電流鏡中使用此類組件。僅當Vin超過鏡像晶體管的VBE(on)時,電流鏡像才開始工作,因此開始時存在非線性。如果建議的設計是一個環路的一部分,那么所有這些并不是很有限,反饋可以通過反饋魔力來補償誤差。

 

蓄電池充電機使用電流鏡控制電源是什么?

圖3顯示了當Vin介于0至10V之間時,Vref = 1.2V的圖2電路的P-Spice模擬比例。
圖3該圖顯示了圖2中電路的P-Spice模擬比例。
 
圖4中顯示了圖2所示原理的直接實現。這里,眾所周知的LM2596由現成的電流鏡BCV61控制。

蓄電池充電機使用電流鏡控制電源是什么?
圖4這是圖2原理的“按設計工作”應用。
通過將未穩壓的DC輸入連接到22V電源,將V控制連接到跨度為0-10V @ 5Hz的鋸齒波發生器,并用示波器對輸出(負載50Ω電阻)進行采樣,已對圖4的原型進行了線性度測試。脈沖發生器(0-8V,0.5s)已用于檢查時間響應。
 
結果如圖5所示。該電路具有良好的線性度(左圖),并且在上升時間(達到穩定點大約需要1ms)時具有相當快的瞬態響應。下降時間與輸出電容器(220μF)和負載(測試期間為50Ω )有關。

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圖5圖4電路的這些測試結果顯示了驅動電壓(藍色軌跡)和輸出(紅色軌跡位于左側)。右側,對方波的響應表示與輸出電容器和負載電阻相關的上升時間為1 ms,下降時間緩慢。