ШИМ - контроллер с управлением по току в преобразователе напряжения. Принцип работы

Опубликовано 23.12.2010 Ведущий Валерий Харыбин

Современные ШИМ-контроллеры с управлением по напряжению в преобразователях напряжения снабжены механизмом обеспечивающим коэффициент заполнения менее 100%. ШИМ-управление по току имеет свои преимущества и характеристики. Они заключаются в улучшенной переходной характеристике и более простом контуре управления. Рассмотрим типовую схему включения ШИМ-контроллера с управлением по току.
В схеме используется генератор импульсов постоянной частоты. Импульс с генератора, поступающий на вход "S" RS - триггера, устанавливает высокий уровень на выходе, что приводит к открыванию транзисторного ключа. Когда напряжение на токоизмерительном резисторе достигнет величины задаваемого усилителем ошибки напряжения срабатывания компаратора, последний переключает триггер и ключ размыкается, ток через транзистор не течет. Усилитель ошибки используется для регулировки точки срабатывания ключа по току так, чтобы тока, накопившегося в дросселе, хватало для поддержания выходного напряжения. По мере достижения необходимого напряжения, сигнал ошибки снижает ток срабатывания, чтобы поддерживать ток дросселя постоянным. Схема ШИМ-контроллера с управлением по току, используемая в повышающем преобразователе напряжения. Схема имеет два контура управления. Внешний контур необходим для измерения выходного напряжения, а так же подачи сигнала ошибки во внутренний контур. Внутренний - сравнивает сигнал ошибки с сигналом, зависящим от тока дросселя и определяет, когда запирать ключ, от этого зависит ширина импульса. Ширина импульса скорее зависит от тока дросселя, чем от сигнала ошибки. Каждый цикл генератора устанавливает высокий уровень на выходе триггера, открывая тем самым выходной ключ. В свою очередь, усилитель ошибки вырабатывает сигнал, используемый для сравнения с сигналом, зависящим от тока дросселя. При достижении равного значения с сигналом ошибки, компаратор сбрасывает в низкий уровень триггер-защелку выхода и ключ закрывается. Если напряжение на выходе уменьшается, сигнал ошибки возрастает, это и приводит к увеличению пикового тока в следующем импульсе. Преимуществом контроллера управления по току является то, что изменения входного напряжения питания не влияют на процесс коррекции. Пиковый ток в дросселе зависит от напряжения на нем. Если напряжение на входе падает, это приводит, всего, лишь, к увеличению времени нарастания тока дросселя до необходимого значения и к соответствующему увеличению времени запирания ключа компаратором.