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)降压转换器的规划原理和根本操作。在本文中,咱们将运用模仿来对电路的电气行为进行恰当精密的剖析。
假如您查看图1,您将看到比较器的输出没有直接衔接到SR锁存器的重置线操控的PWMR信号反而驱动复位线。在标有TMR(表明“定时器”)的电压源的协助下,B1开端将PWMR衔接到设置锁存器的方波的反相版别。TMR电压从0V逐步上升到5V;在模仿开端后t=1ms处,它跨过2.5V。
这种状况导致B1断开PWMR与反相振荡器信号的衔接,并将其衔接到比较器的输出。这听起来或许很杂乱,但这仅仅答应反应回路作业的一种方法——它迫使调理器开端切换并产生一些电流和电压动作。
假如你彻底仿制了我的电路,你就不需求发动辅佐电路,但即使是细小的调整也或许搅扰发动,假如调理器没有切换,你就无法有效地确诊和纠正问题。
图2显现了没有发动辅佐电路的示意图。咱们将运用此版别的示意图进行本文中评论的模仿。请留意,比较器的输出直接衔接到锁存器的复位引脚。
CMC降压转换器在发动后的电压行为。输出电压时间短峰值,然后安稳在所需水平。
调理器只需求大约100μs就可以高精度地收敛到所需的输出电压上。正如咱们在图4中所看到的,波纹起伏恰当低。
正如我在前一篇文章中所解说的,差错放大器没有直流反应途径,因而,假如输出缓慢地高于或低于所需电压,它将像比较器相同作业。但是,在一般的状况下,调理器回路锁定在输出电压上。VFB和VREF之间的差异是由小的、频频产生的振幅改变引起的。这在某种程度上预示着差错放大器的效果类似于放大器,而不是比较器,如图5所示。
CONTROL信号成为答应电感器电流操控PWM动作的阈值。让咱们来看看这是怎么作业的。
环路被规划为使得CONTROL信号相对于IND_RAMP信号处于恰当的范围内。体系的振荡器衔接到锁存器的设置引脚。在每个开关周期的开端,振荡器转换到逻辑高,导致锁存器的Q输出顺次转换到逻辑低。这被称为“设置”闩锁。
假如Q为高电平,则主电源开关(M1)接通。当M1接通时,电流流过电感器,IND_RAMP上升。当表明电感器电流的电压超越CONTROL树立的阈值电平常,比较器输出变高。这导致锁存器的Q输出转换为逻辑低,然后“重置”锁存器。现在M1关断,电感器电流开端斜坡下降。振荡器终究再次设置锁存器,而且循环重复。
图7中的版别更清楚地显现了时序联络:PWM信号的逻辑高部分从振荡器信号的上升沿开端,并在IND_RAMP到达CONTROL时完毕,导致比较器重置锁存器。
占空比决议输出电压,但操控回路不用彻底依靠输出电压来正确调整占空比。相反,输出电压经过差错放大器供给阈值。电感器电流供给了操控功率开关的根本形式(因而电流形式操控)。
比较器输出和开关状况之间的联络,以及开关状况和电感器电流之间的联络有时会导致IND_RAMP信号在CONTROL信号的上方和下方Z字形。这反过来又导致PWM信号中的杂散改变。
这些改变不会严峻危害调理器的功用,但有必要留意一下的是——至少出于模仿意图——你可以终究靠下降比较器的磁滞电压来减轻它们。之前的图是在磁滞电压为10mV的状况下生成的。在图8中,它被下降到1mV。
这些成果看起来好多了。尽管如此,我以为这种磁滞调整仅仅在我的无噪声模仿环境中的一种解决方案。在实际国际中,您应该要根据应用程序中的噪声量和类型来设置电路的磁滞。
在本文中,咱们查看了与CMC降压转换器的输出级、差错放大器和PWM产生器相关的电压波形。我期望你觉得这次评论内容丰富,而且你喜爱考虑杂乱的信号和组件相互效果,这些相互效果使稳健的开关形式调理成为或许。