Użytkownik wybiera żądany typ na podstawie różnych parametrów, takich jak zakres napięcia wejściowego, zakres napięcia wyjściowego, maksymalny prąd wyjściowy i wiele innych. W tym artykule przedstawiono aktualny tryb, ważną funkcję często spotykaną w arkuszach danych, oraz opisano zalety i wady tego trybu.
Objaśnienie regulatorów trybu prądu
Rysunek 1 przedstawia podstawową zasadę działania regulatora prądowego. Tutaj nie tylko napięcie sprzężenia zwrotnego jest porównywane z wewnętrznym napięciem odniesienia, ale jest również porównywane z rampą napięcia piłokształtnego używaną do generowania sygnału PWM wymaganego do przełączania zasilania. W regulatorze trybu napięciowego nachylenie tej rampy jest stałe. W regulatorach trybu prądowego nachylenie zależy od prądu cewki indukcyjnej i jest obliczane na podstawie pomiaru prądu w węźle przełączającym pokazanym na rysunku 1. Tutaj leży różnica między regulatorami trybu prądowego i regulatorami trybu napięciowego. Regulatory trybu prądowego mają kilka zalet. Po pierwsze, prąd cewki indukcyjnej dostosowuje się natychmiast wraz ze zmianami napięcia wejściowego (VIN na rysunku 1). Dlatego informacja o zmianie napięcia wejściowego jest podawana bezpośrednio do pętli sterowania, jeszcze zanim napięcie wyjściowe (VOUT na rysunku 1) śledzi wykrycie takiej zmiany napięcia wejściowego.
Rysunek 1. Podstawowa zasada działania regulatora prądowego.
Zalety technologii sterowania w trybie prądowym są tak oczywiste, że większość układów scalonych regulatorów przełączających dostępnych na rynku wykorzystuje tę zasadę działania sterowania w trybie prądowym.
Kolejną kluczową zaletą jest uproszczona kompensacja pętli sterowania. Schemat bodów regulatora trybu napięcia pokazuje podwójny biegun; w przeciwieństwie do tego, regulator trybu prądowego generuje tylko jeden biegun w stopniu mocy, wytwarzając przesunięcie fazowe o 90 stopni zamiast 180-stopniowego przesunięcia fazowego w przypadku podwójnego bieguna. Dlatego łatwiej jest skompensować regulator trybu prądowego i jest bardziej stabilny. Rysunek 2 przedstawia prostą funkcję konwersji stopnia mocy typowego regulatora trybu prądowego.
Rysunek 2. Uproszczona kompensacja pętli sterowania realizowana przez sterowanie w trybie prądowym z wykorzystaniem diagramu Portera pokazującego tylko jeden biegun w stopniu mocy.
Jednak oprócz wymienionych zalet regulator ma również wady. Po przejściu łączeniowym regulator trybu prądowego nie może od razu wykonać wymaganego pomiaru prądu, ponieważ jeśli pomiar zostanie wykonany w tym momencie, wyniki pomiarów będą zawierały dużo szumu. Konieczne jest odczekanie kilku ns, aby szum wywołany przełączaniem ustąpił. Ten czas nazywa się czasem blaknięcie. Zwykle skutkuje to nieco dłuższym minimalnym czasem działania niż minimalny czas działania regulatorów trybu napięciowego. Inną wadą regulatorów trybu prądowego jest ich zdolność do generowania oscylacji subharmonicznych. Pokazano to na rysunku 3. Jeśli wymagany cykl pracy jest większy niż 50 procent, regulator trybu prądowego może przełączać się między krótkimi i długimi impulsami. W wielu aplikacjach jest to uważane za niestabilne i należy tego unikać. Aby uniknąć tej niestabilności, można dodać pewną kompensację rampy do generowanej rampy prądowej pokazanej na rysunku 1. Pozwala to na dostosowanie krytycznego progu cyklu pracy do wartości znacznie powyżej 50 procent, zapewniając, że oscylacje subharmoniczne nie wystąpią nawet przy wyższych cyklach pracy.
Rysunek 3. Napięcie węzła przełączającego: oscylacje subharmoniczne z regulatorem prądowym.
Nawet te wcześniej wspomniane ograniczenia (spowodowane przez czas zanikania i wynikające z niego ograniczenia cyklu pracy) można obejść za pomocą projektu IC. Jednym ze środków zaradczych jest na przykład zastosowanie wykrywania prądu po stronie niskiego napięcia, mierzącego prąd cewki indukcyjnej podczas wyłączania, a nie podczas włączania.
Wniosek
Podsumowując, zalety regulatorów przełączających w trybie prądowym przewyższają ich wady w większości zastosowań. Co więcej, wady można obejść dzięki różnym innowacjom i ulepszeniom obwodów. Dlatego obecnie większość układów scalonych regulatorów przełączających wykorzystuje sterowanie w trybie prądowym.
Szybkie fakty o NeoDen
① Założona w 2010 roku, 200 plus pracowników, 8000 plus mkw. fabryka
② Produkty NeoDen: urządzenie PNP serii Smart, NeoDen K1830, NeoDen4, NeoDen3V, NeoDen7, NeoDen6, TM220A, TM240A, TM245P, piec rozpływowy IN6, IN12, drukarka pasty lutowniczej FP2636, PM3040
③ Ponad 10 000 klientów, którzy odnieśli sukces na całym świecie
④ Ponad 30 globalnych agentów w Azji, Europie, Ameryce, Oceanii i Afryce
⑤ Centrum badawczo-rozwojowe: 3 działy badawczo-rozwojowe z 25 plus profesjonalnymi inżynierami badawczo-rozwojowymi
⑥ Na liście CE i otrzymał 50 plus patentów
⑦ Ponad 30 inżynierów kontroli jakości i wsparcia technicznego, ponad 15 starszych specjalistów ds. sprzedaży międzynarodowej, terminowa reakcja klientów w ciągu 8 godzin, profesjonalne rozwiązania zapewniające w ciągu 24 godzin
Dodaj: nr 18, aleja Tianzihu, miasto Tianzihu, hrabstwo Anji, miasto Huzhou, prowincja Zhejiang, Chiny
Telefon: 86-571-26266266