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[其他] 〖電力電子技術〗 串聯穩壓 我咁睇



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實際上你當然唔使眼睇手擰啦,喺10樓講過,隻穩壓管 (或者LED) 做咗基準吖馬,  
負載咪透過個誤差矯正器嘅虛短嚟同個基準對齊,好似並聯咁款囉,綫性穩壓係咁,開關穩壓一樣都係咁, 負反饋係動態平衡,平衡嘅過程書點講㗎,其實,負反饋嘅動態平衡應該係一步到位,就好似普通電阻串聯分壓並聯分流咁,一步到位,如果咁係,就會左揺右擺,之但係,開關穩壓正正就係要佢咁。

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Uo⥥→Rw⥥→Uo⥣→Rw⥣→Uo⥥→……  
喱個本來係負反饋動態平衡嘅流程,保持Uo永遠同個基準一樣大細,
如果過咗火位,就會嚯嚟嚯去,變咗自激,最簡單嘅開關穩壓就係咁做,畀電→Uo升→超過基準→斷電→Uo跌→低過基準→又畀電→……,周而復始,咁嘅手段叫做 滯迴模式。

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電壓、電流、電阻、感抗、容抗,通通都冇對立嘅性質,但係,開關就有,開同關,係兩種完全相反嘅狀態!  
如果電源同負載都冇變,Uo同Rw 就係一對一嘅關系,清清楚楚,之不過,當你將個Rw換咗做開關之後,就係兩種狀態,兩種截然相反嘅狀態,咁就 冇可能靠一個參數扮晒,你個開關如果係要靠Uo (Vout) 嚟控制嘅話,Vout自然就要俾兩個值出嚟至有得玩。




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引用:
#1,上高嗰幅圖

電芯係電源,燈膽係負載,清清楚楚,
喺滯迴模式入便,開關歸電源,線圈屬於負載,
開關,將Vin斬開一碌碌,變成方波,線圈,就係負載嘅濾波器,將方波變成紋波直流,比較器就利用喱啲紋波嚟控制個開關。

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Vout,係負載食嘅,負載想要好似電芯咁嘅純直流,好衰唔衰,比較器check嘅就係Vout,咁即係話,個開關做嘢要用嘅紋波就喺正個負載嗰度,所以,喱種開關穩壓器想冇紋波係唔可能嘅事!  
繼電器,英文叫做relay,老行專應該冇理由未見過,將個線圈駁落個接觸點度,畀電,隻relay就會震,〖斷續器〗嘅原理就係咁,
喺頂樓上高嘅電路入便,就可以將開關同線圈砌成斷續器,透過開關同線圈嘅互動,就可以斬波濾波一take過,唔使靠Vout直接指揮,咁樣,唔單止負載食嘅電少咗「牙齒印」,而且成個系統嘅動態響應都爽快好多,喱種玩法,可以睇成係〖電流模式〗嘅原理。

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線圈(電感),如果跟負載,就同電容組成LC濾波器,  
咁有咩問題呢,問題係,LC夾埋,就係個諧振槽路,喺滯迴模式度用冇問題,事關點你都係要震嘅嘛, 之但係,響其他開關穩壓器入便就唔可以咁震法,所以,LC濾波響〖電壓模式〗穩壓器入便就係個隱患,

如果電感同個開關拍檔,砌成斷續器嘅話,就唔再屬於負載而係歸入電源嗰邊,電感,同開關嘅互動就令到Vin好似變咗恆流源咁,而同電容就冇咗諧振嘅關系,冇咗個震子,成個電路就冇震盪嘅隱患,喱個就係所謂嘅「降階」。

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滯迴模式係自激型嘅系統,其他模式係由〖時脈〗驅動嘅,唔允許自激,  
電流模式,電感電容雖然仲係黐埋一齊,但係諧振功能就廢咗,成個系統冇咗自激嘅風險,咁樣,電壓環(誤差矯正器)嘅帶寬就可以造返闊些少,對Vout嘅穩定係有利嘅。

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開關穩壓嘅三種模式,滯迴模式用嘅係比較器,電壓模式同電流模式用嘅,係誤差矯正器,同綫性電路一樣,  
誤差矯正器睇嘅係Vout,電流模式嘅誤差矯正器叫做電壓環,電壓模式就冇咁叫作嘅。




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喂我仲未寫完㗎大哥!  
開關穩壓嘅三種模式,滯迴模式用嘅係比較器,電壓模式同電流模式用嘅,係誤差矯正器,同綫性電路一樣,
比較器同誤差矯正器睇嘅,係Vout,電流模式嘅誤差矯正器叫做電壓環,電壓模式就冇咁叫作嘅,滯迴模式個比較器就更加唔使講。 開關穩壓嘅穩壓精度同動態響應點解差過綫性呢,其實係因為要將個電壓環專登做衰,至可以令到成個系統正常運行。

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電壓模式嘅誤差矯正器同綫性嘅一樣,唔叫做電壓環。  
不過,誤差矯正器畀出嚟嘅控制信息,都係純直流,而且係冇做任何手腳就咁攞嚟用,
咁樣表明,誤差矯正器接收嘅信息,衹係Vout嘅純直流成份,啲紋波雜訊佢通通「冇眼睇」,點解冇眼睇呢,因為設計嗰陣整定嘅,電壓模式固之然係咁,電流模式都一樣要咁。

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電流模式嘅性能好過電壓模式,係因為,  
動態響應 電流環自己搞掂,唔使靠個「選擇性失明」嘅電壓環,
電感同電容嘅諧振作用廢咗,可以減小電壓環「選擇性失明」嘅需要,對提高Vout(純直流成份)控制嘅精細度同穩定性都有利。



綫性穩壓,用嘅係三極管嘅動態電阻,你將隻管攞咗嚟開關,動態電阻自然就用唔到,不過,「斷續器」可以斬波濾波一take過,將方波就地消化成直流,出嚟嘅效果就好似電阻分壓咁,
而且,電流模式剁走個電流環 (開關+電感+比較器) 剩低嘅,同綫性穩壓剁走隻管剩低嘅架構,係一樣嘅,再加上,電流模式嘅性能唔輸蝕得過綫性嘅幾多,所以我至會話,電流模式就好似將三極管嘅動態電阻「搬」咗落個電感度咁,成個電流環可以睇成綫性穩壓入便嗰一隻三極管(亦就係下低幅圖入便嘅Rw)。

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開關穩壓,我唔用電容淨係用電感得唔得呢?!  
咁就要睇吓,誤差矯正器睇嘅,係乜嘢,係純直流呀,
如果冇電容,空載嗰陣電感就過唔到電,咁仲濾唔濾到波呢,濾唔到波,啲方波谷晒落Vout度,你叫個誤差矯正器點跟呀,
有電容,個電容放唔到電,Vout至多係高啲,起碼係平整嘅,個誤差矯正器仲知道點做嘢。

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開關式串聯穩壓,同〖電荷泵〗係唔一樣嘅,點唔一樣呢,就係唔可以淨係用電容。  
所以,滯迴模式,電壓模式同電流模式,都要擺個電感喺度,仲要係靠電感做主力添,
不過,電感電容撞埋就會成為系統 (唔包括滯迴模式) 自激嘅隱患,電流模式唔單止消除咗喱種隱患,仲可以做出同綫性運用等效嘅效果。




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好多時聽人講話咩〖DC-DC-converter〗,其實邊啲至係,〖LDO〗算唔算?!  
LDO係綫性穩壓,同普通綫性穩壓嘅做法一樣,都係分壓嚟啫,12V入5V出,肯定唔係LDO啦,隻Rw食嘅電仲多過個負載,兼且㷫合合,嘥電不特止,對環境同隻「Rw」自己都唔安全,
線圈阻力好細 (甚至可以忽略),但係佢擋電嘅效果仲好過電阻,佢擋電用嘅係自感電勢,係無功,因為本身冇阻力,佢擋電擋得嚟又可以過好多好多電,完全冇話㷫合合。

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電阻,衹係齋過電 (同埋耗電),分壓,淨係識得跟比例,所以,負載想要純直流,電源就一定都要係純直流,  
電感就唔同嘞,一方面,就算負載short咗,成個電源電壓受晒一樣冇損耗,二來,就算電源電壓係零,電感一樣有貨交,喱樣,電阻根本冇可能,
有人駁我話,濾波唔等於分壓,係吖,不過我幾時有話濾波即係分壓呢又,而且,電源出12V嗰陣,7V壓差邊個哽呀,咪又係電感!

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