干货 | 稳压杂谈

电力调控,线性跟开关当然是两个族类,元件的参数也大异,但其骨干架构近似,市电整流后,经滤波而成为纹波直流电,APFC的研发,就是要避开传统方案的箇疾,如果在 Ui 加电容或电抗器,APFC就没有意义了。

在开关式电源中,滤波电感的量值比工频电抗器小太多了,单靠这个电感,不管怎样操控都无法把工频脉波碾平的,那么,在 Uo 处加个电容吧,但是,在串联拓扑中,Uo 跟Ui 是直接顶牛的,电容一加,buck 就废了,而在并联架构中,Uo 若不加电容也是能boost的,只是 boost 不出像样的直流电来。

论到EMI,buck 的开关管位于主干道,电网必然会被斩波,二极管续的是负载之流,无济于事,而 boost 拓扑的开关管与负载是并联的,任何时候总有一路可通,电网的扰动按理该比 buck 小得多。

以线性模式运作的情况,由于串联环路电流处处相等,扰动性负载会使电网也骚乱,并联稳压以分流手段调整,管子跟负载差动,干线电流几乎不变,电网负荷等同固定,负载压降不会飘忽(音响发烧友认为 用并联稳压供电 才能令音响系统体现最好音质,我想就是这原因吧)。

只有钳位(并联),才能兼治供电及负载两种变化,故所谓串联稳压,其本质应为 扩流式稳压管(并联)稳压法,稳压管必须恒流才能把压稳好,看图中左边那个电路,以恒流元件替代R,只能是作基准之用时才合适,带负载时,R 应该跟负载阻抗同步增减才对头。

在这电路中,三极管的三个极皆被 交流接地,此拓扑可滤纹波,但稳不了压,对于供电的波动,此拓扑是『共集极』,加上稳压管就成为「串联」稳压电路,但对于扰动性负载,这架构却是『共基极』,扰动会窜进电网。

基准,只应该是参考电平的提供者,不要成为误差处理机构的电流通道,基准受冲击,就准不了!

Rs 实际上也是 Vo 的负载,负载电流比 IE2 的扰动少得多,地脚电流中 IE2 的份额愈小,基准就愈稳定,很多电器的功率比稳压管能处理的大得多,强电的传输有赖于功率链路,链路不稳健,基准再好也枉然,反之,基准咋优秀,也无法提升功率链路的品质,蹩脚的基准却必然坏事,负反馈系统本身就可自稳,犯不着寻求基准协助,问题是,如果 T2 的射极直接落地,则反馈系数要很小,Vo 才会高,反馈系数太小,Vo 的波动就大,所以我认为,让电路能在深度负反馈条件下取得高输出,才是基准的存在意义。
                        
本级电压增益取决于 跨导和负载阻抗,级联增益则视乎各级有源器件的规格(若非变压器耦合,前级 Ic 不能小于后级 Ib),以恒流元件替代 Rc 有三好,T1 损耗可大减,T2 可选用功率较小的管子,系统对供电的波动有了抑制能力,但带负载能力必然是差了,稳压,钳位是根本,反馈,建基于扩流架构,但对于 电源抑制比跟负载调整率 的矛盾,依旧无计可施,如果你想改善负载调整率,就应该让 Ib1=[Io/β1],那么,恒流元件就要可调。

不论什么电路,凡是有反馈的,如无特别声明,就是只用电阻作为採样工具,採样比,其实就是反馈系数,采样比为 1 就是全反馈,Vo 最稳定,这本不难,若不求可调,把稳压管移至R2,去掉R1,T2 射极落地,不就行了吗,问题是,基准的存在,没错是可让系统在深反馈时仍能高输出,但咱们也希望基准可以低压化,那么,反馈就不能太深,有大神曾提出一种可在低反馈系数中取得高採样比的方法,就是以恒流元件替代R1,理论上很对头,但为何至今仍没流诸实用呢,我想,这是因为半导体元件的稳定程度问题,除了『带隙基准源』,其他半导体元件的稳定度还及不上精密电阻。

「线性」稳控是直接的,「开关」稳控是间接的,跟电压电流直接相关的,是电路中各环节的阻抗,改变某些环节的阻抗,电压电流即时重新分配,一步到位(跟线性与否反而无关),在正弦交流电中,电感电容可以是个纯电抗,如无扰动,则作用跟电阻相若,在单管放大器中,电感电容的作用是耦合与旁路(不是一般的分压分流,波形经常会跟负载上的不一样),而在非正弦应用中,主要作用是滤波(处理的是既复杂又多变的信息)。

把被调制方波塑造成咱们想要的,幅度固定的波形,就是开关稳控的原理,滤波时当然会造成电抗,电抗跟负载的关系,既是「电源」,也是「阻抗」,改变开关占空比,就可改变电抗而控制输出,元件的任何活动,都可视为阻抗的改变,开关並不例外,但对于开关稳控的原理而言,电源与滤波网络是不控的,开关自身参数与占空比都不是阻抗,滤波则是惯性环节,所以,输出是变化不休的,开关稳控是不可能像线性稳控那样保固及一步到位的 。

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