Σε πολλές εφαρμογές, όπως φορτιστές μπαταριών, ηλιακοί ελεγκτές κ.λπ., ο έλεγχος της τροφοδοσίας είναι μια απαραίτητη εργασία. Ο κλάδος προσφέρει πολλά ενσωματωμένα τροφοδοτικά εκτός ραφιού. Δυστυχώς, δεν παρέχουν έναν εύκολο τρόπο ελέγχου της παραγωγής. Συνήθως, τα τροφοδοτικά μπορούν να σχεδιαστούν ως λειτουργικοί ενισχυτές ισχύος με-εισόδους φάσης συνδεδεμένες σε μια τάση αναφοράς (στο πράσινο ορθογώνιο στο Σχήμα 1).
Εικόνα 1 Αυτό είναι ένα σχήμα τροφοδοσίας σταθεροποιημένου με ανάδραση.
Τυπικά, το μόνο κανάλι σε ένα IC τροφοδοσίας (δηλαδή, το SimpleSwitcher του TI) όπου πρέπει να αλλάξετε το Vout είναι η αναστροφική ακίδα που ελέγχει την ανάδραση (FB στο Σχήμα 1). Ένας πολύ απλός τρόπος για να ελέγξετε το FB είναι να αντικαταστήσετε το Rb με μια ελεγχόμενη πηγή ρεύματος και ο ευκολότερος και φθηνότερος τρόπος για να το κάνετε αυτό είναι να χρησιμοποιήσετε ένα κάτοπτρο ρεύματος (Εικόνα 2).
Εικόνα 2 Αυτό το τροφοδοτικό ελεγχόμενης τάσης χρησιμοποιεί ένα κάτοπτρο ρεύματος
Η ακρίβεια που επιτυγχάνεται με αυτό το σχέδιο σχετίζεται με την ακρίβεια του ανακλαστήρα ρεύματος που θα χρησιμοποιηθεί. Εάν αποφασίσετε να χρησιμοποιήσετε τη βασική σχεδίαση δύο-τρανζίστορ της Widlar, πρέπει να βασιστείτε σε σκόπιμα κατασκευασμένα ταιριαστά ζεύγη, όπως το BCV61. Είναι εύκολο να χρησιμοποιήσετε τέτοια εξαρτήματα στους καθρέφτες ρεύματος τρανζίστορ Wilson4 με καλύτερη απόδοση. Το τρέχον κάτοπτρο αρχίζει να λειτουργεί μόνο όταν το Vin υπερβαίνει το VBE(on) του τρανζίστορ καθρέφτη, εξ ου και η μη γραμμικότητα στην αρχή. Εάν το προτεινόμενο σχέδιο είναι μέρος ενός βρόχου, τότε όλα αυτά δεν είναι πολύ περιορισμένα και η ανατροφοδότηση μπορεί να αντισταθμίσει το σφάλμα μέσω της μαγείας της ανάδρασης.
Το σχήμα 3 δείχνει την αναλογική κλιμάκωση P-Spice για το κύκλωμα του σχήματος 2 με Vref=1.2V όταν το Vin είναι μεταξύ 0 και 10 V.
Εικόνα 3 Αυτό το σχήμα δείχνει την αναλογική κλίμακα P-Spice του κυκλώματος στο σχήμα 2
Μια άμεση υλοποίηση της αρχής που φαίνεται στο Σχήμα. 2 φαίνεται στο Σχήμα. 4. Εδώ, το γνωστό LM2596 ελέγχεται από τον ανενεργό--κάτοπτρο ρεύματος ράφι BCV61.
Εικόνα 4 Αυτή είναι μια εφαρμογή "εργασίας όπως έχει σχεδιαστεί" της αρχής του σχήματος 2.
Το πρωτότυπο του Σχ.. 4 έχει δοκιμαστεί για γραμμικότητα συνδέοντας την μη ρυθμισμένη είσοδο DC σε τροφοδοσία 22 V, συνδέοντας το χειριστήριο V σε γεννήτρια κύματος πριονιού που εκτείνεται σε 0-10V@5Hz και δειγματοληψία της εξόδου (φορτωμένη με αντίσταση 50Ω) με παλμογράφο. Μια γεννήτρια παλμών (0-8V, 0,5s) έχει χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο της χρονικής απόκρισης.
Τα αποτελέσματα φαίνονται στο Σχήμα 5. Το κύκλωμα έχει καλή γραμμικότητα (αριστερό πλαίσιο) και έχει μια αρκετά γρήγορη μεταβατική απόκριση όσον αφορά τον χρόνο ανόδου (χρειάζεται περίπου 1ms για να φτάσει στο σημείο σταθεροποίησης). Ο χρόνος πτώσης σχετίζεται με τον πυκνωτή εξόδου (220µF) και το φορτίο (50Ω κατά τη διάρκεια της δοκιμής).
Εικόνα 5 Αυτά τα αποτελέσματα δοκιμής για το κύκλωμα του σχήματος 4 δείχνουν την τάση μετάδοσης κίνησης (μπλε ίχνος) και την έξοδο (κόκκινο ίχνος στα αριστερά). Στα δεξιά, η απόκριση στο τετραγωνικό κύμα υποδεικνύει χρόνο ανόδου 1ms που σχετίζεται με τον πυκνωτή εξόδου και την αντίσταση φορτίου, με αργό χρόνο πτώσης.