关于数控稳压器的稳压器控制.

njdyp

关于数控稳压器的稳压器控制. [复制链接]

在＜一个典型的数控电源分析，答warrenzb等网友＞主题贴出后，得到很多朋友的指点，这里谨慎地以ＰＤＦ文件格式交上一份答卷，请评阅．https://bbs.eeworld.com.cn/viewthread.php?tid=59179

用eeworld下载的ＰＤＦ转换软件试验一下，真好用，谢谢共享的提供者．

再解数控稳压器的稳压器部分.pdf (176.25 KB, 下载次数: 218)

2008-7-14 04:35 上传

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njdyp

全文见楼上的帖子

前在eeworld论坛发题为《一个典型的数控电源分析，答warrenzb等网友》的主题(https://bbs.eeworld.com.cn/viewthread.php?tid=59179 ，以下简称“前文”)，前文简单地假设这类电路可以按一般串行射随式稳压器的类似结构进行分析。这就不可能得到准确合理的解释。幸得dhdhl00友回复，提出非常行家的指点，光说感谢是空的，还是老老实实地答好这份考卷。

一、        从器件外部进行分析
1、        文字的理解
查阅LM350以及类似芯片的几份资料，在对器件原理性分析时，利用原文图19从外部电路的层次上对工作情况做了介绍，并据此得到设计选择控制电阻的计算关系：中英文对照如下：
Figure 19. Basic Circuit Configuration  （摘自：On Semiconductor 的LM350/D）
Basic Circuit Operation  
The LM350 is a three−terminal floating regulator. In operation, the LM350 develops and maintains a nominal 1.25 V reference (Vref) between its output and adjustment terminals. This reference voltage is converted to a programming current (IPROG) by R1 (see Figure 19), and this constant current flows through R2 to ground. The regulated output voltage is given by:
Vout = Vref (1 + R2 /R1 ) + IAdj R2
这段文字试译如下：
电路基本工作情况
LM350是一种三端浮动稳压电路。工作中，LM350在其输出端与调整端产生并保持一个标称值为1.25V的参考电压(Vref)。参考图19，将这个参考电压除以电阻R1便转换成为调整电流(IPROG)，这个恒定的电流流经R2到地。可得被稳定的输出电压，如下式……

2、        关系式的推导要点
在这个层次的理解下，就可以简单地这个计算关系。首先根据电流电压关系，建立以下三个关系式：
Vout = Vref + V2                  （1）
V2 =( IAdj + I 1 ) R2        （2）
I 1 = Vref / R1        （3）
然后按(3)代入(2)，然后再将代入后的（2）代入(1)，化简即可（略）。

3、        几个要点
第一个问题就是参考电压Vref，这是由IC的内部电路形成的，这是一个电压源。换句话说它将VAdj和VOUT钳制在一起，形成了一个固定的关系。无兴趣于更深入理解的就可以止步在这个透明位置了。有兴趣作更深入的了解的读者就要进入内部等效电路的分析。
第二个问题。
外接电阻不能传统串行降压式稳压器的那种分压器去认识，虽然它也有类似的功能，但是它是利用Vref恒压钳制形成可调的关键所在；而且VOUT的稳压反馈回路是在IC内完成的，这也正是前文着眼点的漏洞。

4、        加入控制的关系推导
具体到这个具体电路，可以首先把电路简化为右图所示的等效结构。这样仍然可以按同样的层次与类似的方法求解，就可以简单地这个计算关系。首先根据电流电压关系，建立以下三个关系式，式中Vc表示通过R2的控制输入：
Vout = Vref + V2  + Vc     （1）
V2 =( IAdj + I 1 ) R2        （2）
I 1 = Vref / R1        （3）
然后按(3)代入(2)，然后再将代入后的（2）代入(1)，化简即可（略）。
(3)代入(2)
V2 =( IAdj + Vref / R1) R2                （4）
(4)代入(1)
Vout = Vref + ( IAdj + Vref / R1) R2  + Vc  

化简：
Vout = Vref (1 + R2 /R1 ) + IAdj R2 + Vc        （5）

[注：原电路的R10，而这里的R1就是原电路中的R11]
第二步进行Vc部分的分析。
首先请参考图a，图a是原图纸的等效简化。其中稳压器部分用（5）表达的框图表示。

运放在正端接收来自控制系统的控制电压。其输出Vc经过稳压电路后得到Vout，Vout经过R9/R8反馈加到OP-07的负端形成了一个负反馈通道。（这就是前文反馈性质判断错误的地方），由于Vout=Vv+Vc ，Vv表示与（5）式中除了Vc以外的其它电压量之和。
即：Vv = Vref (1 + R2 /R1 ) + IAdj R2
由于Vv是个常量可以不考虑。因此运放是一个增益为(R9 /R8=) 2的放大器，这个电路与下面电路（图b）等效：

尽管，前文在这点上作了错误的判断（认为是正反馈），但是从电路结构看仍以为采用图b的电路为宜。
电路中二极管D1的作用是相对Vc过高采取的保护措施，此时D2将截止。
由于LM350系列本身有短路等保护，这个电路时可靠的。

二、        内部等效电路的试探及反馈性质的粗略说明

通过内部等效电路分析就可以准确地的这里要解释上面遇到的“疑惑”，包括Vref是如何生成的？Vadj如何实现输出电压调整？Vout的稳压反馈？等等那些“不透明”的内容。这部分内容涉及线形集成电路的基础的很多方面，实难涵盖，见谅。这里附On Semiconductor数据资料中的等效电路，供参考。

但是其中一个很关键的部分可以摘录粗略解释于下（参考右图）：
这里T1，T2是完成控制的“核心”，VOUT直接作用到T1的基极，而Vadj则是通过12.5k电阻加到T1的发射极。因此两个电压在T1集电极得到的电压输出相位恰好相反，从等效电路可知，T1以后可以看作是多级射随的串接，这样VOUT就形成了一个负反馈环。
T2的发射结压和2.4k，12.5k上的压降之和就等于Vref。而Vadj的电压控制对Vout来讲就是同相位的。但由于它通过12.5k电阻的影响后才作用到发射极，其控制强度会低于VOUT。

三、        前文分析的主要漏洞
前文简单地假设这类电路可以按一般串行射随式稳压器的类似结构分析的。这就不可能得到准确合理的结论。

automation

呵呵 不错 讲得很透彻

jewey

非常感谢谢前辈的分析！使我获益良多，受益非浅。您称呼我为“行家”让我愧不敢当，真是无地自容，声明一下，我并不是什么行家，只是一个知识跟经验都欠缺很多的毛头小伙子，看到你之前的分析，只是抱着一种想弄清楚的欲望，从心底里我是真的想弄明白，搞清楚，但却是感到自己的能力有限没有办法搞明白，提出了之前的问题。在这里向您说明一下，而且自己感觉真的很惭愧，不过我会努力的，总有一天我会向您提出“行家”的问题， 对于您的无私奉献和您看待问题的态度我真的很感动，值得我去学习和借鉴，再次向您表示感谢，我仅代表自己向您致敬！

yjtflgu

aaaaaaaaaaaaaaaa

heruihung

谢谢!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

mabao

谢谢，我也下载 了

blue-wind

之前看楼主的几个相关帖子都搞不懂，现在看了这个pdf以后，终于算是明白了，但是还要琢磨琢磨~~~
谢楼主~~~~

hy22216891

我也来看看/:D

neoguo2009

学习下，感谢各位

daicheng

受教了，很感谢楼主精彩的回答

kalahugg

很清晰啊，LZ厉害