第八步：恒流輸出電路設(shè)計(jì)

　　1、恒流輸出原理

　　任何電源要實(shí)現(xiàn)恒流功能，均需對(duì)電源的輸出電流進(jìn)行檢測(cè)取樣，與電流設(shè)置值即參考值進(jìn)行比較，經(jīng)負(fù)反饋放大調(diào)節(jié)(P、PI、PID)。線性串聯(lián)穩(wěn)壓是調(diào)節(jié)調(diào)整管的壓降，而開(kāi)關(guān)電源是調(diào)節(jié)變換器的脈寬(或占空比)，維持輸出電流的恒定。

　　下圖是恒流控制反饋系統(tǒng)圖。圖中Iref是電流設(shè)置基準(zhǔn);CR是電流PI調(diào)節(jié);Kfi是電流取樣反饋系數(shù);RS、Ro是電流取樣電阻和負(fù)載電阻。該系統(tǒng)采用是電流模式控制，可以檢測(cè)變換器輸出電流，適當(dāng)?shù)剡x取反饋系數(shù)Kfi, 通過(guò)P(比例)、PI(比例積分)、PID(比例積分微分器)實(shí)現(xiàn)恒流控制。在反饋系數(shù)不變情況下，也可以通過(guò)改變電壓或電流實(shí)現(xiàn)恒流值控制。

　　
      下圖是恒流電源常用電路，其中采樣電阻RS串聯(lián)在功率回路里，作為回路電流的采樣元件。它把回路電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并與基準(zhǔn)電壓Uref在放大器中進(jìn)行比較放大，然后將其送至調(diào)整管VT的基極，驅(qū)動(dòng)調(diào)整管VT對(duì)輸出電流IO變化進(jìn)行補(bǔ)償校正。就可以實(shí)現(xiàn)恒流輸出的。

      2、恒流輸出計(jì)算

　　恒流輸出電路是采用集成穩(wěn)壓器構(gòu)成的開(kāi)關(guān)恒流源電路構(gòu)成如下圖所示。MC7815為三端固定式集成穩(wěn)壓器，RL為LED二極管負(fù)載電阻，RW為可調(diào)電阻器。

      工作原理：固定式集成穩(wěn)壓器工作在正常狀態(tài)，在輸出2和公共端3之間接一電位器RW，從而形成一固定恒流源。調(diào)節(jié)RW，可以改變電流的大小，其輸出電流為

　　式中Iq為MC7815的靜電流，小于10mA。當(dāng)RW較小即輸出電流較大時(shí)，可以忽略Iq。當(dāng)電路中電壓或者是負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，MC7815用改變自身壓差來(lái)維持通過(guò)負(fù)載的電流不變的。

　　設(shè)RW=1~15 時(shí)，那么它輸出恒定電流變化范圍

　　因此可以實(shí)現(xiàn)10A恒流輸出的。

　　第九步：緩沖吸收電路設(shè)計(jì)

　　在開(kāi)關(guān)電源中，由于變壓器的漏感、布線的引線電感存在、開(kāi)關(guān)管在關(guān)斷瞬間會(huì)產(chǎn)生很高的電壓尖峰脈沖。整流快速恢復(fù)二極管由于存在存儲(chǔ)效應(yīng)，反向恢復(fù)過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)很高的反向恢復(fù)的碾壓尖峰脈沖。這些過(guò)電壓尖峰脈沖的出現(xiàn)不但危及功率器件的工作安全性，而且形成很強(qiáng)的電磁干擾噪聲。為此必須在功率器件兩端設(shè)計(jì)尖峰電壓緩沖吸收電路。緩沖電路圖如圖中紅框部分：

      從緩沖電路中均有電容器元件，電容器的端電壓不能突變，當(dāng)MOSFET功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷是形成尖峰電壓脈沖能量轉(zhuǎn)移到電容器中儲(chǔ)存，然后電容器的儲(chǔ)能通過(guò)電阻消耗或返回電源，起到緩沖吸收電壓尖端作用。而輸出二極管兩端產(chǎn)生的反向浪涌電壓同時(shí)也受到限制，這樣因此反向浪涌電流就會(huì)隨之而減少，以及減少損耗和可能出現(xiàn)振蕩。