如何使用电流镜控制电源

jupitars · 发表于 2021-6-7 09:03:08

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[paragraph]在许多应用中，例如电池充电器，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）。

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图1这是一个反馈稳定的电源方案。
通常，在电源IC（即TI的SimpleSwitcher）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）。

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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Wilson4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。
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。

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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。

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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。

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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。
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1ms，下降时间缓慢。