使用电流镜控制电源

控制电源是许多应用中的必要任务，例如电池充电器、太阳能控制器等。业界提供了大量现成的集成电源，不幸的是，它们没有提供控制输出的简单方法。通常，电源可以被概括为功率运算放大器，其非反相输入连接到参考电压（图 1中的绿色矩形）。

反馈稳压电源

图 1这是一个反馈稳定的电源方案。

通常，在电源 IC（即TI 的简单开关器）中，您必须更改 Vout 的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用可控电流源代替 Rb，而简单和成本的方法是使用电流镜（图2）。

电流镜控制电源图 2这个压控电源使用电流镜。

您从该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 基本双晶体管设计，重要的是要依靠特意构建的匹配对，例如BCV61；在性能更好的Wilson 4 晶体管电流镜中使用此类组件很容易。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。如果建议的设计是错误由反馈魔术补偿的循环的一部分，那么所有这一切都不是很有约束力。

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。

P-Spice 电路仿真

图 3该图显示了图 2 中电路的 P-Spice 仿真组件。

图 4中显示了图 2 中描述的原理的直接实现。这里，的LM2596由现成的电流镜BCV61控制。

图 4这是图 2 原理的“为工作而设计”的应用。

图 4 的原型已经过线性测试，方法是将未稳压的直流输入连接到 22V 电源，将 V 控制连接到范围为 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. 已使用脉冲发生器（0-8V，0.5s）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 1 毫秒到达稳定点）。下降时间取决于输出电容器 (220?F) 和负载（测试期间为 50 Ω）。

电流镜电源测试结果 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器和负载电阻相关的缓慢下降时间。