使用电流镜控制电源

在许多应用中，例如电池充电器、太阳能控制器等，控制电源是一项必要的任务。业界提供了大量现成的集成电源，但遗憾的是，这些电源无法提供简单的输出控制方式。通常，电源可以被描述为一个功率运算放大器，其同相输入连接到一个参考电压（在图 1中的绿色矩形中）。

图 1这是一个反馈稳定的电源方案。

通常，在电源 IC（即TI 的 Simple Switcher）中，您必须更改 V out的唯一途径是控制反馈的反相引脚（图 1 中的 FB）。控制 FB 的一种非常简单的方法是将 R b替换为可控电流源，而最简单和最便宜的方法是使用电流镜（图 2）。

图 2此电压控制电源使用电流镜。

您从此设计中获得的精度与您将使用的电流镜的精度相关。如果您决定采用 Widlar 基本的双晶体管设计，那么依赖特意构建的匹配对非常重要，例如BCV61；在性能更好的威尔逊 4 晶体管电流镜中使用这些组件很容易。电流镜只有在 V in超过镜像晶体管的 V BE (on) 时才开始工作，因此开始时存在非线性。如果建议的设计是反馈魔法补偿错误的循环的一部分，那么所有这些都不是很受限制。

图 3中的图表显示了图 2 电路的 P-Spice 仿真组件，其中 V ref = 1.2V，而 V in范围为 0 至 10V。

图 3此图显示了图 2 中电路的 P-Spice 仿真组件。

图 2 中描述的原理的直接实现如图 4 所示。在这里，众所周知的LM2596由现成的电流镜 BCV61 控制。

图 4这是图 2 原理的“设计工作”应用。

图 4 的原型已通过将未稳压 DC 输入连接到 22V 电源、V 控制连接到 0-10V @ 5Hz 的锯齿波发生器并使用示波器对输出（加载 50 Ω 电阻器）进行采样来测试线性度. 脉冲发生器（0-8V，0.5s）已用于检查时间响应。

结果如图5所示。该电路提供了良好的线性度（左）和非常快的上升时间瞬态响应（大约 1ms 达到稳定点）。下降时间与输出电容 (220µF) 和负载（测试期间为 50 Ω）相关。

 图 5图 4 电路的这些测试结果显示了驱动电压（蓝色轨迹）和输出（左侧的红色轨迹）。在右侧，对方波的响应显示了 1 ms 的上升时间和与输出电容和负载电阻相关的缓慢下降时间。