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電流VI設(shè)計（設(shè)計電流計算公式）

發(fā)布時間：2023-04-30 07:05:14 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 73

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本文目錄:

BOOST電感和電容設(shè)計主要考慮哪些因素
0~5V到4~20mA電壓電流轉(zhuǎn)換器設(shè)計所需電路
電壓電流雙環(huán)控制原理
甲乙類互補(bǔ)對稱功率放大電路問題高手幫忙
晶體管放大電路設(shè)計

電流VI設(shè)計（設(shè)計電流計算公式）

BOOST電感和電容設(shè)計主要考慮哪些因素

要想設(shè)計出性能優(yōu)良的 PFC 電路,除了IC 外圍電路各元件值選擇合理外,還需特別認(rèn)真選擇 Boost 升壓儲能電感器。它的磁性材料不同，對 PFC 電路的性能影響很大，至該電感器的接法不同，且會明顯地影響電流波形;另外，驅(qū)動電路的激勵脈沖波形上升沿與下降沿的滯后或振蕩，都會影響主功率開關(guān)管的最佳工作狀態(tài)。當(dāng)增大輸出功率到某個階段時，還會出現(xiàn)輸入電流波形發(fā)生畸變甚至出現(xiàn)死區(qū)等現(xiàn)象。因此，在 PFC 電路的設(shè)計中，合理選擇 Boost PFC 升壓電感器的磁心與繞制電感量是非常重要的。電感值的計算以低輸入電壓 Uin(peak)和對應(yīng)的最大占空比 Dmax 時保證電感電流連續(xù)為依據(jù)。
BOOST升壓電路的電感、電容計算已知參數(shù)：輸入電壓：12V --- Vi 輸出電壓：18V ---Vo 輸出電流：1A --- Io 輸出紋波：36mV --- Vpp 工作頻率：100KHz --- f ************************************************************************ 1：占空比穩(wěn)定工作時，每個開關(guān)周期，導(dǎo)通期間電感電流的增加等于關(guān)斷期間電感電流的減少，即Vi*don/(f*L)=(Vo+Vd-Vi)*(1-don)/(f*L),整理后有 don=(Vo+Vd-Vi)/(Vo+Vd),參數(shù)帶入，don=0.572 2：電感量先求每個開關(guān)周期內(nèi)電感初始電流等于輸出電流時的對應(yīng)電感的電感量其值為Vi*(1-don)/(f*2*Io)，參數(shù)帶入，Lx=38.5uH, deltaI=Vi*don/(L*f)，參數(shù)帶入，deltaI=1.1A 當(dāng)電感的電感量小于此值Lx時，輸出紋波隨電感量的增加變化較明顯，當(dāng)電感的電感量大于此值Lx時，輸出紋波隨電感量的增加幾乎不再變小，由于增加電感量可以減小磁滯損耗，另外考慮輸入波動等其他方面影響取L=60uH， deltaI=Vi*don/(L*f),參數(shù)帶入，deltaI=0.72A， I1=Io/(1-don)-(1/2)*deltaI,I2= Io/(1-don)+(1/2)*deltaI，參數(shù)帶入，I1=1.2A,I2=1.92A 3：輸出電容：此例中輸出電容選擇位陶瓷電容，故 ESR可以忽略 C=Io*don/(f*Vpp),參數(shù)帶入， C=99.5uF，3個33uF/25V陶瓷電容并聯(lián)
4：磁環(huán)及線徑：查找磁環(huán)手冊選擇對應(yīng)峰值電流I2=1.92A時磁環(huán)不飽和的適合磁環(huán) Irms^2=(1/3)*(I1^2+I2^2-I1*I2)，參數(shù)帶入，irms=1.6A 按此電流有效值及工作頻率選擇線徑其他參數(shù)：電感：L 占空比：don 初始電流：I1 峰值電流：I2 線圈電流：Irms 輸出電容：C 電流的變化：deltaI 整流管壓降：V

0~5V到4~20mA電壓電流轉(zhuǎn)換器設(shè)計所需電路

關(guān)鍵的元件是R29，R31，R32.
三極管V6的IC電流在R29上產(chǎn)生的電壓與R27輸入端相同。V6的IC在R31上產(chǎn)生的電壓與R32電壓相同。

1、通過N8（運(yùn)放）跟隨，使V6射極電阻R29上的電壓與輸入電壓相同：Vi=V29
2、V6射極電阻R29中的電流為：I29=V29/R29=Vi/R29
3、V6集電極電阻R31中的電流近似于極電阻R29中的電流：I31≈I29=Vi/R29
4、R31、V2上的電壓等于V7發(fā)射結(jié)、R32的電壓：V31+VF2=V32+Vbe7
5、V2的電壓與V7發(fā)射結(jié)電壓近似相等：VF2≈Vbe7
6、V31=V32
7、輸出電流：
Io=I32=V32/R32=V31/R32=I31*R31/R32=Vi*R31/(R29*R32)
輸出電流隨輸入電壓線性變化。

電壓電流雙環(huán)控制原理

新人必看的雙環(huán)電流型PWM控制器原理簡析
回答于2016-11-07
PWM控制器對于很多工程師來說，都是在電子電路系統(tǒng)設(shè)計過程中不可缺少的重要配件，其中，雙環(huán)電流型PWM控制器在開關(guān)電源以及LED電源設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用更是非常廣泛。本文將會就這一雙環(huán)電流型PWM控制器的工作原理和運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行簡析，希望能夠?qū)π氯斯こ處煹娜粘９ぷ魈峁┮欢◣椭?雙環(huán)電流型PWM控制器工作原理所謂的雙環(huán)電流型PWM控制器，其實(shí)也是PWM控制器的一種，但這種類型的脈寬調(diào)制控制器是在普通電壓反饋PWM控制環(huán)內(nèi)部增加了一個電流反饋的控制環(huán)節(jié)，因此這一元件除了包含電壓型PWM控制器的功能外，還能夠檢測開關(guān)電流或電感電流，實(shí)現(xiàn)電壓電流的雙環(huán)控制。一個基礎(chǔ)的雙環(huán)電流型PWM控制器電路原理圖如下圖圖1所示。

圖1 雙環(huán)電流型PWM控制器原理圖從圖1所提供的雙環(huán)電流型PWM控制器原理圖中可以明顯看出，這一電流型控制器有兩個控制閉合環(huán)路：一個是輸出電壓反饋誤差放大器A，用于與基準(zhǔn)電壓比較后產(chǎn)生誤差電壓。另一個是變壓器初級（電感）中電流在Rs上產(chǎn)生的電壓與誤差電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生調(diào)制脈沖的脈寬，使得誤差信號對峰值電感電流起著實(shí)際控制作用。結(jié)合圖1所給出的雙環(huán)電流型控制器的原理圖，我們可以將這一PWM控制器的工作過程總結(jié)為：假設(shè)輸入電壓下降，整流后的直流電壓下降，經(jīng)電感延遲使輸出電壓下降，經(jīng)誤差放大器延遲，Vea上升，占空比變化，從而維持輸出電壓不變。在電流環(huán)中電感的峰值電流也隨輸入電壓下降，電感電流的斜率diPdt下降，導(dǎo)致斜坡電壓推遲到達(dá)Vea，使PWM占空比加大，起到調(diào)整輸出電壓的作用。由于這一電流型控制器在運(yùn)行時能夠同時對電壓和電流控制作用，所以控制效果較好在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用。雙環(huán)電流型PWM控制器的特點(diǎn) 在實(shí)際的工作應(yīng)用中，雙環(huán)電流型PWM控制器的特點(diǎn)主要有以下幾個方面。首先，由于輸入電壓Vi的變化能夠立即反映為電感電流的變化，不經(jīng)過誤差放大器就能在比較器中改變輸出脈沖寬度（電流控制環(huán)），因而使用這一控制器設(shè)計的系統(tǒng)其電壓調(diào)整率非常好，可達(dá)到0.01%PV，能夠與線性移壓器相比。同時，雙環(huán)控制系統(tǒng)內(nèi)在的快速響應(yīng)和高穩(wěn)定性，反饋回路的增益較高，不會造成穩(wěn)定性與增益的矛盾，使輸出電壓有很高的精度。雙環(huán)電流型PWM控制器還有一個很明顯的優(yōu)點(diǎn)，那就是由于其Rs上感應(yīng)出峰值電感電流，只要Rs上電平達(dá)到1V，PWM控制器就能夠立即關(guān)閉，形成逐個脈沖限流電路，使得在任何輸入電壓和負(fù)載瞬態(tài)變化時，功率開關(guān)管的峰值電流被控制在一定范圍內(nèi)，在過載和短路時對主開關(guān)管起到有效保護(hù)。在應(yīng)用過程中，這一雙環(huán)電流型的PWM控制器還有一個顯著特點(diǎn)，那就是被應(yīng)用在電路系統(tǒng)中時能夠極大地改善負(fù)載調(diào)整率。其誤差放大器用于控制，由于負(fù)載變化造成的輸出電壓變化，使得當(dāng)負(fù)載減小時電壓升高的幅度大大減小，明顯改善了負(fù)載調(diào)整率。因?yàn)殡娏餍涂刂破鞯南到y(tǒng)內(nèi)環(huán)是一個良好的受控電流放大器，所以把電流取樣信號轉(zhuǎn)變成的電壓信號和一個公共電壓誤差放大器的輸出信號相比較，就可以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)均流，因而系統(tǒng)并聯(lián)較易實(shí)現(xiàn)。

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電流VI設(shè)計（設(shè)計電流計算公式）

甲乙類互補(bǔ)對稱功率放大電路問題高手幫忙

你想明白這個問題,就一定一定要去學(xué)好三極管的放大原理,這是很重要,特別是PNP三極管的原理,因?yàn)樗鄬τ贜PN不常用
你要先理解這幾個點(diǎn)
一般所說的輸出電壓,就是這個點(diǎn)對地的電壓值,一般的參考點(diǎn)都是地的
D1,D2在一上電的時候就已經(jīng)是導(dǎo)通的了,它們的壓降都是0.7V,在這是取經(jīng)典值
T1,T2都是一個共集電極放大電路,就是射極跟隨器,它們的電壓放大倍數(shù)是接近1,有電流放大的作用
NPN三極管在放大區(qū)和飽和區(qū)時,B極電壓會比E極電壓高出一個PN結(jié)的壓降,就是常說和VBE,在這取經(jīng)典值0.7V,
PNP三極管在放大區(qū)和飽和區(qū)時,B極電壓會比E極電壓低一個PN結(jié)的壓降
T2也是一個射極跟隨器,這一點(diǎn)一定要理解
疊加定理也要知道一點(diǎn)
這個電路雖然是一個電流放大電路,但用電壓來分析更好
現(xiàn)在計算輸出電壓VO的值,
設(shè)T1B極的電壓是A,D1的壓降等于D2的壓降=VBE
那么,T1的E極電壓就是A-VBE
T2的E極電壓是A-VD1-VD2+VBE=A-VBE-VBE+VBE=A-VBE
那么,根據(jù)疊加定理,電路的輸出電壓就是A-VBE,實(shí)際上,這個電路就是等于兩個二極管相連接的那個點(diǎn)的電壓了,所以,一般的設(shè)計,都是把Vi的電壓設(shè)為+VCC到-VCC之間的電壓的一半,這樣的話,輸出的電壓對地來說,也就是0V了,實(shí)際電路中是有一定誤差的,所以,你就會看到實(shí)際電路中兩個輸出三極管的E極之間是有兩個小阻值電阻的
從上面的公式可以看出,輸出的電壓是和輸入的電壓是相等的

晶體管放大電路設(shè)計

附圖中放大器技術(shù)指標(biāo)

輸入電阻Rs>6KΩ大于1KΩ

輸出電阻Ro=500Ω小于3KΩ

電壓放大倍數(shù)Av=100大于60

低頻響應(yīng)小于100Hz

高頻響應(yīng)大于100KHz

輸入電壓幅度40mV

輸出電壓不失真幅度4V

輸出幅度達(dá)到4V時總諧波失真THD<2%，信號10mV輸出1V時THD<0.2%

圖中晶體管β值按照100設(shè)計。晶體管可選用9013。若晶體管β值不是100，則只要按照將圖中Rb數(shù)值乘以 β除以100就得到修正的Rb。

按照元增民《模擬電子技術(shù)》設(shè)計，不明之處請翻閱該書。