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蓄电池充电机使用电流镜控制电源是什么?

2020-2-26 17:50:01      点击:
在许多应用中,例如蓄电池充电机,太阳能控制器等,控制电源是一项必不可少的任务。工业上提供了很多现成的集成电源,不幸的是,它们没有提供控制输出的简单方法。通常,电源可以设计为功率运算放大器,其同相输入连接到参考电压(在图1中的绿色矩形中)。

蓄电池充电机使用电流镜控制电源是什么?
图1这是一个反馈稳定的电源方案。
通常,在电源IC(即TI的Simple Switcher)中,您唯一需要更改Vout的通道就是控制反馈的反相引脚(图1中的FB)。控制FB的一种非常简单的方法是用可控电流源代替Rb,最简单,最便宜的方法是使用电流镜(图2)。

蓄电池充电机使用电流镜控制电源是什么?
图2此电压控制电源使用电流镜。
 
通过这种设计获得的精度与将要使用的当前反射镜的精度有关。如果您决定采用Widlar基本的两晶体管设计,则必须依靠BCV61等有意制造的匹配对。很容易在性能更好的Wilson 4晶体管电流镜中使用此类组件。仅当Vin超过镜像晶体管的VBE(on)时,电流镜像才开始工作,因此开始时存在非线性。如果建议的设计是一个环路的一部分,那么所有这些并不是很有限,反馈可以通过反馈魔力来补偿误差。

 

蓄电池充电机使用电流镜控制电源是什么?

图3显示了当Vin介于0至10V之间时,Vref = 1.2V的图2电路的P-Spice模拟比例。
图3该图显示了图2中电路的P-Spice模拟比例。
 
图4中显示了图2所示原理的直接实现。这里,众所周知的LM2596由现成的电流镜BCV61控制。

蓄电池充电机使用电流镜控制电源是什么?
图4这是图2原理的“按设计工作”应用。
通过将未稳压的DC输入连接到22V电源,将V控制连接到跨度为0-10V @ 5Hz的锯齿波发生器,并用示波器对输出(负载50Ω电阻)进行采样,已对图4的原型进行了线性度测试。脉冲发生器(0-8V,0.5s)已用于检查时间响应。
 
结果如图5所示。该电路具有良好的线性度(左图),并且在上升时间(达到稳定点大约需要1ms)时具有相当快的瞬态响应。下降时间与输出电容器(220µF)和负载(测试期间为50Ω )有关。

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图5图4电路的这些测试结果显示了驱动电压(蓝色轨迹)和输出(红色轨迹位于左侧)。右侧,对方波的响应表示与输出电容器和负载电阻相关的上升时间为1 ms,下降时间缓慢。