带有负载的线性稳压器
发布时间:2013/7/30 21:09:45 访问次数:884
当输入和负载的直流和交流特性变化的时候,PIC16F819-I/P电源电路还能够提供稳定的输出,这是电源电路最重要的特性。这也是反馈和稳压的联系如此紧密的原因。对于电压稳压器,如图5.1所示,负反馈环路对输出电压进行并行采样,从而保证负
载电流的变化对输出电压没有什么影响,并且通过对直流参考电压V REF和VOUT的感应电压(通过反馈电压Vfb)建立“短”回路,从而把参考电压VREF和输出电压VOUT联系起来。然而有限的环路增益限制了“虚短”的性能,从而使得负载调整率和线性调整率不为零,也就是当负载电流和输入电压改变时,输出电压VOUT会有比较小改变的原因。
对于电池供电的便携式应用,电流大小的变化可能达到几个数量级,从待机时的l~lO_uA到重负载时的50~150mA。这种变化对于稳压器输出的频率响应有很大的影响,而输出则必须一直保持稳定。输出电容ESR的容差和温度变化则使得输出滤波器的变化加剧,迫使设计者在设计时必须考虑最差条件,在环路增益和带宽之间进行折中,而这两者都会限制电源的调节功能。
今天在大多数的便携式电子设备中,线性稳压器的功率和能量都来自于片上的或者片外的开关AC-DC或者DC-DC转换器,而达些开关转换器都带有系统性的交流波动,这些交流波动的频率都在其相应的开关频率和相关的谐波频率上。但是代价是更多的漏电流,换句话说也就是更短的工作时间。高电源电流在轻负载下更容易出现问题,而轻负载则是移动设备的普遍工作状态,因为电池工作时间主要由静态电流决定。然而不幸的是,限制偏置电流会使得环路增益和带宽受到限制,降低了线性调整率和负载调整率在交越频率附近的性能,特别是在稳压器单位增益频率及其以上的时候,这时反馈已经没有任何作用了。本章的目的就是要研究线性稳压器的稳定性条件,弄清楚它们对环路增益和带宽的影响,以及它们对由负载突变引起的,和电源抑制比变化的影响。顺便提一下,负载调整率和线性调整率与大信号直流性能相关,负载突变和瞬态变化时由大信号和小信号引起的V()UT变化相关,而电源抑制比则和小信号交流作用有关。
当输入和负载的直流和交流特性变化的时候,PIC16F819-I/P电源电路还能够提供稳定的输出,这是电源电路最重要的特性。这也是反馈和稳压的联系如此紧密的原因。对于电压稳压器,如图5.1所示,负反馈环路对输出电压进行并行采样,从而保证负
载电流的变化对输出电压没有什么影响,并且通过对直流参考电压V REF和VOUT的感应电压(通过反馈电压Vfb)建立“短”回路,从而把参考电压VREF和输出电压VOUT联系起来。然而有限的环路增益限制了“虚短”的性能,从而使得负载调整率和线性调整率不为零,也就是当负载电流和输入电压改变时,输出电压VOUT会有比较小改变的原因。
对于电池供电的便携式应用,电流大小的变化可能达到几个数量级,从待机时的l~lO_uA到重负载时的50~150mA。这种变化对于稳压器输出的频率响应有很大的影响,而输出则必须一直保持稳定。输出电容ESR的容差和温度变化则使得输出滤波器的变化加剧,迫使设计者在设计时必须考虑最差条件,在环路增益和带宽之间进行折中,而这两者都会限制电源的调节功能。
今天在大多数的便携式电子设备中,线性稳压器的功率和能量都来自于片上的或者片外的开关AC-DC或者DC-DC转换器,而达些开关转换器都带有系统性的交流波动,这些交流波动的频率都在其相应的开关频率和相关的谐波频率上。但是代价是更多的漏电流,换句话说也就是更短的工作时间。高电源电流在轻负载下更容易出现问题,而轻负载则是移动设备的普遍工作状态,因为电池工作时间主要由静态电流决定。然而不幸的是,限制偏置电流会使得环路增益和带宽受到限制,降低了线性调整率和负载调整率在交越频率附近的性能,特别是在稳压器单位增益频率及其以上的时候,这时反馈已经没有任何作用了。本章的目的就是要研究线性稳压器的稳定性条件,弄清楚它们对环路增益和带宽的影响,以及它们对由负载突变引起的,和电源抑制比变化的影响。顺便提一下,负载调整率和线性调整率与大信号直流性能相关,负载突变和瞬态变化时由大信号和小信号引起的V()UT变化相关,而电源抑制比则和小信号交流作用有关。
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