在上一篇文章“電源的回饋控制回路有什么作用？（一）”中，我們介紹了何謂優(yōu)先模式？本文，我們將詳細解釋各種優(yōu)先模式下的電源供應器特性。

 

電壓優(yōu)先模式

電壓優(yōu)先模式啟動(dòng)時(shí)，初始電壓設為0V，電流則設為電流設定值。由于是在電壓優(yōu)先模式下，因此CV回路具有優(yōu)先權，電源以恒壓?jiǎn)?dòng)，電壓為調節后的參數。電壓從0V開(kāi)始，逐漸上升到CV回路調節下的電壓設定值，具有快速的電壓上升時(shí)間和最小的過(guò)沖性能。

 

如果負載為高阻抗，那么RLOAD>（電壓設置/電流設置），電源保持為CV，對電壓進(jìn)行干凈的調節，電流將流入負載。隨著(zhù)電壓達到設定電壓值，電壓過(guò)沖的情況很少或者從不出現，因為電源會(huì )對電壓進(jìn)行干凈的調節。

 

性能導致CV到CC轉換中的電流過(guò)沖

 

如果為低阻抗負載，則RLOAD<（電壓設置/電流設置），電壓將以CV模式開(kāi)始運作，不過(guò)低負載阻抗意味著(zhù)電壓無(wú)法達到設置值。相反的，源電流會(huì )迅速到達電流設置值，轉換為CC，電壓將崩潰。在CV模式到CC模式的短暫轉換中，CC回路取得優(yōu)先權，需要一些時(shí)間將電流調節為電流設置值。這會(huì )導致短暫的電流控制不穩，從而進(jìn)一步產(chǎn)生電流過(guò)沖（如圖1）。

 

圖1：?jiǎn)?dòng)時(shí)的電壓優(yōu)先模式特性會(huì )導致CV到CC轉換中的電流過(guò)沖

簡(jiǎn)而言之，在電壓優(yōu)先模式下，電壓表現出良好的特性，只有極少量的過(guò)沖。但是從CV模式到CC模式的交叉轉換過(guò)程中，電流有可能過(guò)沖，因為此時(shí)電流調節沒(méi)有獲得優(yōu)先權。

 

電流優(yōu)先模式

現在我們看看電流優(yōu)先模式。在以電流優(yōu)先模式啟動(dòng)時(shí)，電流最初設為0A，電壓設為電壓設置值。由于是在電流優(yōu)先模式下，所以CC回路具有優(yōu)先性，電源以CC模式啟動(dòng)，電流為調節后的參數。電流從0A開(kāi)始，然后在CC回路調節下逐漸上升至程序設計設定的電流值，以便獲得良好的性能，同時(shí)擁有快速電流上升時(shí)間和最小過(guò)沖。

 

如果為低阻抗負載，則RLOAD>（電壓設置/電流設置），電源將保持在CC模式下，但高負載阻抗意味著(zhù)電源無(wú)法使足夠的電流流過(guò)負載。通過(guò)高負載阻抗的任何電流將在負載上產(chǎn)生高電壓，電源會(huì )迅速達到電壓設置值，然后轉換到CV。

 

在CC模式到CV模式短暫的轉換期中，CV回路取得優(yōu)先權，其有機會(huì )將電壓調節為電壓設置值。這會(huì )導致短暫的電壓控制不穩，有可能產(chǎn)生電壓過(guò)沖（如圖2）。

 

圖2：?jiǎn)?dòng)時(shí)的電流優(yōu)先模式特性會(huì )導致CC到CV轉換時(shí)的電壓過(guò)沖
 

簡(jiǎn)而言之，在電流優(yōu)先模式下，電流表現出良好的特性，只有極少量的過(guò)沖。但是，從CC模式向CV模式轉換時(shí)，電壓有可能過(guò)沖，因為此時(shí)電壓調節沒(méi)有獲得優(yōu)先權。

 

總結

雖然過(guò)去優(yōu)先模式都是通過(guò)模擬設計實(shí)現，但現代的電源供應器都是采用數字訊號處理（DSP）、數字回饋回路和FPGA等技術(shù)的高度數字化控制。電源的特性，包括優(yōu)先模式，都可以透過(guò)數字技術(shù)實(shí)現，因此無(wú)論是電壓優(yōu)先還是電流優(yōu)先，電源的基本功能區塊沒(méi)有差別。換言之，無(wú)論處于哪種模式之下，電源都不會(huì )切換不同的電路或通過(guò)不同路徑傳輸訊號。數字控制系統命令電源采取不同的運作方式來(lái)實(shí)現電壓優(yōu)先或電流優(yōu)先。

 

因此，如果你顧慮過(guò)沖問(wèn)題，可以選擇適當的優(yōu)先模式：在電壓過(guò)沖必須最小的情況下，例如偏置到低電壓處理器或FPGA核心時(shí)，應使用電壓優(yōu)先模式；如果需要盡量減少電流過(guò)沖，或者您的待測組件為低阻抗，例如在對電池充電或驅動(dòng)包含大電容的系統時(shí)，應使用電流優(yōu)先模式。