FURMAN電源的工作過程相當容易理解,在線性電源中,讓功率晶體管工作在線性模式,與線性電源不同的是,PWM開關電源是讓功率晶體管工作在導通和關斷的狀態(tài),在這兩種狀態(tài)中,加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的(在導通時,電壓低,電流大;關斷時,電壓高,電流小)/功率器件上的伏安乘積就是功率半導體器件上所產(chǎn)生的損耗。
與線性電源相比,電源更為有效的工作過程是通過“斬波”,即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來實現(xiàn)的。脈沖的占空比由開關電源的控制器來調(diào)節(jié)。一旦輸入電壓被斬成交流方波,其幅值就可以通過變壓器來升高或降低。通過增加變壓器的二次繞組數(shù)就可以增加輸出的電壓值。最后這些交流波形經(jīng)過整流濾波后就得到直流輸出電壓。
控制器的主要目的是保持輸出電壓穩(wěn)定,其工作過程與線性形式的控制器很類似。也就是說控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器,可以設計成與線性調(diào)節(jié)器相同。他們的不同之處在于,誤差放大器的輸出(誤差電壓)在驅(qū)動功率管之前要經(jīng)過一個電壓/脈沖寬度轉(zhuǎn)換單元。開關電源有兩種主要的工作方式:正激式變換和升壓式變換。盡管它們各部分的布置差別很小,但是工作過程相差很大,在特定的應用場合下各有優(yōu)點。
FURMAN電源控制模式:
控制模式是指穩(wěn)定電壓輸出的方法。從采樣量上可分為電流模式和電壓模式,從轉(zhuǎn)移函數(shù)上可分為PID和Bang-Bang控制。
電壓模式:采樣輸出電壓而進行負反饋的控制模式。
電流模式:采樣輸入電流和輸出電壓而進行負反饋的控制模式。
雙電壓模式:采樣輸出電壓和輸入電壓進行負反饋的控制模式。
PID控制:采用鋸齒波產(chǎn)生器和補償網(wǎng)絡構建的一階或二階PID控制系統(tǒng)。
Bang-Bang控制:只采用比較器構建的遲滯控制系統(tǒng)。又稱為遲滯模式。