PWM電源控制器拓撲結構及仿電流感測信號技術
加入技術交流群
3、高與寬輸入范圍DC/DC降壓穩壓系統典型應用舉例
可整合76V輸入、低靜態電流、2A降壓型DC-DC轉換器
圖3(a) MAX5090功能與應用示意圖。其特征為：無需使用MOV或TVS；6.5V至76V寬輸入電壓范圍；承受高達80V汽車甩負載；高性能，滿載下具有92％的高效率，無負載時310μA低靜態電流，19μA低關斷電流；為嚴酷的汽車環境而設計，確保工作在-40℃至+125℃結溫范圍內，打嗝模式短路保護，保持器件涼態，熱關斷和短路限流。上述功能可整合在5mm X 5mmTQFN封裝內。3.2頻率最高并具有寬輸入電壓范圍(5V至23V)的2A DC-DC轉換器MAX5089見圖3(b)示意。 其特征為：2.2MHz開關頻率，避免噪聲干擾 敏感的AM波段或ADSL2+頻段；5V±10％或5.5V至23V的寬Vin范圍，適合寬廣的汽車電壓范圍和對xDSL和機頂盒的寬電壓范圍墻上適配器進行穩壓及用于控制7V至14V的粗調中間總線電壓非常理想；高效，同步整流驅動器允許在寬Vin范圍內實現最高效率。 圖3(b)為MAX5089功能與應用示意圖。
4、仿電流感測信號技術在DC/DC降壓穩壓系統設計中應用
4.1仿電流感測信號技術的引出
降壓穩壓器常用的調制控制方法有電壓模式(VM)、電流模式(CM)及恒定導通時間(COT)等三種。電流模式控制可以輕易提供環路補償，而且本身還有線路前饋補償，因此頗受電源供應系統設計者的歡迎。一般來說：電壓模式控制不會輕易受噪音的干擾，但瞬態響應及穩定性等方面的表現則不及電流模式。若采用恒定導通時間的控制方法：大部分穩定性的問題都會自動消失，而且線路及負載的瞬念響應也較為理想。但采用恒定導通時間控制的穩壓器并非以恒定的開關頻率操作，因此不能與外置時鐘保持同步。
傳統的電流模式控制方法有它的缺點。圖4所示的是采用電流模式控制方法的降壓穩壓器的結構框圖。穩壓器的輸出電壓不但受監控，而且可與參考電壓互相參照比較，一旦出現誤差信號，便會傳送到脈沖寬度調制器(PWM)。電壓模式與電流模式的控制方式完全不同，原因在于兩者的調制斜波信號來自不同的信號源。執行電流模式控制功能所需的調制斜波信號是一種與降壓開關電流成正比的信號。電感器的電流會在開關導通期間流入降壓開關。通電后，電感器電流的波形斜率為正數的(VIN—Vout)/L。降壓開關電流的測量數值必須準確，而且有關數字要盡快測出，以便產生調制斜波信號。電流模式控制的主要缺點是很難取得降壓開關電流信號。
4.2關于仿電流感測信號技術的特征
要快速而準確測量降壓開關的電流并不容易，但可以采用新的方法模擬降壓開關電流，而無需真正測量電流，避開測量的準確性問題。以降壓穩壓器來說，電感器電流是降壓開關電流及自由輪轉(續流)二極管電流的總和(圖5為仿電流感測信號技術的降壓穩壓器波形示意)，降壓開關電流波形由兩個部分組成，其中有基本或消隱電平信號，也有斜波信號。消隱電平信號是整個開關周期的最低電感器電流值（谷值)。當降壓開關啟動，而自由輪轉(續流)二極管關閉的一瞬間，電感器電流便處于最低值。電感器電流處于谷值時，降壓開關及二極管的電流也同樣處于其最低值。我們可以在降壓開關啟動前利用采桿及保持的方法進行采樣，以測量自由輪轉(續流)二極管的電流，所得的測量數值可以用來捕捉消隱電平信號。
降壓開關電流波形的另—組成部分是信號的斜波。電感器電壓是降壓開關啟動后的輸入／輸出電壓差。這個電壓有足夠的強度，可將正數斜率的斜波電流輸入電感器及降壓開關。斜波電流的斜率為di/dt=(VIN—Vout)/L。可以選擇適當的斜波電容值CRAMP，以確保電容器電壓斜率與電感器電流斜率成正比。
基爾霍夫電流相關文章:基爾霍夫電流定律
pwm相關文章:pwm原理
評論