电源设计要点之环路反馈,馈点位置及控制策略介绍
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- 来源:中国微特电机网
你知道不,现在增加通信接口虽说方便得很,可这成本也跟着蹭蹭往上涨了。不过,今天咱就来聊聊一种能省成本的好法子——基于PWM反馈的电源控制策略,绝对值得一看
传统电源控压之局限
很多时候,在高级电源领域,馈点在IC内部,好处是可通过软件配置选不同输出档位弄出不同输出电压。这种方式看似高级,也挺实用,但局限性明显!像有一电子设备制造商,原想用此方式批量生产,可软件配置和维护成本极高。另外有种外接匹配电阻控输出电压的办法,好处是能按需设电阻控制电压。可如果有特殊应用场景,需要按负载需求实时控电源输出电压,这两种设计就不行了!
怎么个不行法?比如说在一个高速运转的自动化产线里,用电设备对电压要求实时变化,上述两种方式就不能及时给出合适的电压。就好比要打场快速灵活的战斗,手上拿的却是笨重迟缓的武器,根本没法适应激烈的战场!
PWM反馈策略登场
今天的大主角基于PWM反馈的电源控制策略闪亮登场!它不需要额外增加通信接口,就能根据负载要求动态调整输出电压这可太棒,既满足了功能需求,又降低了成本,简直就是鱼与熊掌可兼得!
就好比一个精明的管家,能在不增加开销请更多帮手的情况下,把家里的各种需求都满足得妥妥当当。这个策略里,负载通过一个IO引脚和电源馈点连接,这个IO引脚通过PWM动态调整馈点电压,从而控制电源输出负载需要的电压,就像搭了个便捷的桥梁,把负载和电源紧密巧妙地联系起来。
无PWM时工作原理
咱先瞧瞧没有PWM的时候,电源怎么通过反馈调节输出的。电源刚启动那会,会根据馈点匹配电阻来输出电压,它还有公式可以计算。
IC内部就跟个细心的裁判一样,有个误差放大器会把反馈电压Vb和参考电压Vr作比较。要是Vb电压低于参考电源Vr了,电源IC就马上行动起来增加输出Vo,一直到Vb等于Vr为止,就像一场势均力敌的拔河比赛调节pwm占空比控制电机,不达到平衡不罢休!
引入PWM反馈调节
现在来看引入PWM的反馈调节。如果负载希望前端电源增加Vo,就会减小PWM的占空比。PWM信号占空比减小后,经过RC滤波得到的直流电平也跟着减小。这个直流电平跟反馈电压叠加后,让Vb减小,电源IC一对比,发现Vb变小就觉得Vo减小了,于是赶紧增加Vo调节pwm占空比控制电机,让Vb增加,直到Vb等于Vr。
这个过程就像一场接力赛,各司其职又环环相扣,不断达成新的平衡。 比如说有一个实验室的精密仪器,对电压稳定性和实时调整要求极高,用了基于PWM反馈的策略后,电压能精准稳定在需要的数值。
调整占空比验证成效
咱做个验证。把PWM的占空比减小到5%,按照前面分析,输出电压应该增加。从实际波形看,红色的输出电压Vo,蓝色的馈点电压波形Vb。PWM信号被滤波后,输出电压Vo从3.0V上升到3.2V,还稳稳地待在3.2V。
反之,把PWM占空比增加到95%,输出电压该减小。看那波形,随着馈点电压上升,输出电压Vo渐渐减小,最后稳定在2.8V,这个策略太灵了
策略优势与未来展望
这基于PWM反馈的电源控制策略好处太多!省了通信接口的成本开销,还实现了根据负载要求灵活调整输出电压,实用性超强!在各类对电源要求多变且成本敏感的行业领域,未来前景一片光明就像旭日东升!要是再加以改进和优化,说不定能在更多复杂环境大显身手
朋友们觉得这基于PWM反馈的电源控制策略咋样?是不是挺厉害的?
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