Užívateľ si vyberá požadovaný typ na základe rôznych parametrov, ako je rozsah vstupného napätia, rozsah výstupného napätia, maximálny výstupný prúd a mnoho ďalších. Tento článok predstavuje aktuálny režim, dôležitú funkciu, ktorá sa bežne vyskytuje v údajových hárkoch, a popisuje výhody a nevýhody tohto režimu.
Vysvetlenie regulátorov aktuálneho režimu
Obrázok 1 znázorňuje základný princíp činnosti regulátora v prúdovom režime. Tu sa nielen porovnáva spätnoväzbové napätie s interným referenčným napätím, ale porovnáva sa aj s napäťovou rampou pílových zubov, ktorá sa používa na generovanie PWM signálu potrebného na prepínanie napájania. V regulátore napäťového režimu je sklon tejto rampy pevný. V regulátoroch v prúdovom režime závisí strmosť od prúdu induktora a vypočítava sa z merania prúdu v uzle spínača znázornenom na obrázku 1. Tu je rozdiel medzi regulátormi v prúdovom režime a regulátormi v napäťovom režime. Regulátory v prúdovom režime ponúkajú niekoľko výhod. Prvým je, že prúd induktora sa okamžite prispôsobí zmenám vstupného napätia (VIN na obrázku 1). Preto je informácia o zmene vstupného napätia privádzaná priamo do riadiacej slučky, ešte predtým, ako výstupné napätie (VOUT na obrázku 1) sleduje detekciu takejto zmeny vstupného napätia.
Obrázok 1. Základný princíp činnosti regulátora v prúdovom režime.
Výhody technológie riadenia v prúdovom režime sú také zrejmé, že väčšina integrovaných obvodov spínacích regulátorov na trhu používa tento pracovný princíp riadenia v prúdovom režime.
Ďalšou kľúčovou výhodou je zjednodušená kompenzácia regulačnej slučky. Baudová schéma regulátora režimu napätia ukazuje dvojpól; na rozdiel od toho regulátor prúdového režimu generuje iba jeden pól vo výkonovom stupni, čím vytvára 90 stupňový fázový posun namiesto 180 stupňového fázového posunu dvojitého pólu. Preto je jednoduchšie kompenzovať regulátor v prúdovom režime a je stabilnejší. Obrázok 2 zobrazuje jednoduchú konverznú funkciu pre výkonový stupeň typického regulátora v prúdovom režime.
Obrázok 2. Zjednodušená kompenzácia regulačnej slučky realizovaná riadením v prúdovom režime pomocou Porterovho diagramu zobrazujúceho iba jeden pól vo výkonovom stupni.
Okrem spomenutých výhod má však regulátor aj nevýhody. Po prechode spínania nemôže regulátor prúdového režimu okamžite realizovať požadované meranie prúdu, pretože ak sa meranie vykoná v tomto bode, výsledky merania budú obsahovať veľa šumu. Je potrebné počkať niekoľko nS, kým sa zníži hluk spôsobený spínaním. Tento čas sa nazýva čas blednutia. To zvyčajne vedie k mierne dlhšiemu minimu času zapnutia ako minimum času zapnutia regulátorov režimu napätia. Ďalšou nevýhodou regulátorov v prúdovom režime je ich potenciál generovať subharmonické oscilácie. To je znázornené na obrázku 3. Ak je požadovaný pracovný cyklus väčší ako 50 percent, regulátor prúdového režimu môže striedať krátke a dlhé impulzy. V mnohých aplikáciách sa to považuje za nestabilné a je potrebné sa tomu vyhnúť. Aby sa predišlo tejto nestabilite, môže sa k vygenerovanej prúdovej rampe, znázornenej na obrázku 1, pridať určitá kompenzácia rampy. To umožňuje nastaviť prahovú hodnotu kritického pracovného cyklu výrazne nad 50 percent, čím sa zabezpečí, že subharmonické oscilácie nenastanú ani pri vyšších pracovných cykloch.
Obrázok 3. Napätie spínaného uzla: subharmonické oscilácie s regulátorom v prúdovom režime.
Dokonca aj tieto vyššie uvedené obmedzenia (spôsobené časom vyblednutia a z neho vyplývajúcimi obmedzeniami pracovného cyklu) možno obísť dizajnom IC. Jedným z riešení je napríklad použitie detekcie prúdu na nízkej strane, ktorá meria induktorový prúd počas vypínania, a nie počas zapínania.
Záver
Stručne povedané, výhody spínacích regulátorov v prúdovom režime prevažujú nad ich nevýhodami vo väčšine aplikácií. Nevýhody sa navyše dajú obísť rôznymi inováciami a vylepšeniami obvodov. Preto dnes väčšina integrovaných obvodov spínacích regulátorov používa riadenie v prúdovom režime.
Rýchle fakty o NeoDene
① Založená v roku 2010, viac ako 200 zamestnancov, viac ako 8000 metrov štvorcových. továreň
② Produkty NeoDen: Stroj PNP Smart série, NeoDen K1830, NeoDen4, NeoDen3V, NeoDen7, NeoDen6, TM220A, TM240A, TM245P, pretavovacia pec IN6, IN12, tlačiareň spájkovacej pasty FP2636, PM3040
③ Úspešných viac ako 10 000 zákazníkov po celom svete
④ 30 plus globálnych agentov pokrytých v Ázii, Európe, Amerike, Oceánii a Afrike
⑤ Centrum výskumu a vývoja: 3 oddelenia výskumu a vývoja s viac ako 25 profesionálnymi inžiniermi výskumu a vývoja
⑥ Zaradené do CE a získalo viac ako 50 patentov
⑦ 30 plus technikov kontroly kvality a technickej podpory, 15 plus senior medzinárodný predaj, včasná odpoveď zákazníkov do 8 hodín, profesionálne riešenia poskytujúce do 24 hodín
Pridať: č. 18, Tianzihu Avenue, Tianzihu Town, Anji County, Huzhou City, Zhejiang Province, Čína
Telefón: 86-571-26266266