电流型控制原理及特点分析
三极管主要特性-电流放大和控制特性
三极管主要特性-电流放大和控制特性分析三极管电路工作原理，需要掌握三极管的重要特性，这样才能轻松自如的分析三极管电路三极管式一个电流控制器件，它用基极电流来控制集电极电流和发射极电流，没有基极电流就没有及电机电流和发射极电流。
1、三极管电流放大特性只要有一个很小的基极电流，三极管就会有一个很大的集电极电流和发射极电流，这是由三极管特性所决定的，不同的三极管有不同的电流放大倍数，所以不同三极管对基极电流的放大能力是不同的。
基极电流是信号输入电流，集电极电流和发射极电流是信号输出电流，信号输出电流远大于信号输入电流，说明三极管能够对输入电流进行放大。
在各种放大器电路中，就是用三极管的这一特性来放大信号的。
三极管在正常工作时，它的基极电流、集电极电流和发射极电流同时存在，同时消失。
2、三极管基极电流控制集电极电流特性当三极管在放大状态时，三极管集电极电流和发射极电流由直流电源提供，三极管本身并不能放大电流，只是用基极电流去控制由直流电源为集电极和发射极提供的电流，这样等效理解成三极管放大了基极输入电流。
下图所示电路可以说明三极管基极电流控制集电极电流的过程。
电路中的R2为三级管VT1集电极提供电流通路，流过VT1集电极的电流回路是：直流工作电压+V-集电极电阻R2-VT1集电极-VT1发射极-地线。
构成回路。
集电极电流由直流工作电压+V提供，但是集电极电流的大小受基极电流的控制，基极电流大则集电极电流大，基极电流小，则集电极电流小。
所以基极电流只是控制了直流电源+V为VT1集电极所提供电流的大小。
综上所述，三极管能将直流电源的电流按照基极输入电流的要求转换成集电极电流和发射极电流，从这个角度说明三极管是一个电流转换器件。
所谓电流放大，就是将直流电源的电流，按照基极输入电流的变化规律转换成集电极电流和发射极电流。
峰值电流控制的单相BOOST-PFC变换器工作原理分析
滨江学院学年论文题目峰值电流控制的单相BOOST PFC变换器工作原理分析院系滨江学院^专业电气工程与自动化学生姓名徐小松学号061指导教师毛鹏职称讲师二Ｏ一一年二月十八日{峰值电流控制的单相BOOST PFC变换器工作原理分析徐小松南京信息工程大学滨江学院电气工程与自动化，南京210044摘要：传统的电压型控制是一种单环控制系统，是一种有条件的稳定系统。
因而出现了双环控制系统即电流型控制系统。
从原理、应用方面系统地论述了单相PFC变换器中电流型控制的发展，阐述了各种控制方法的优缺点。
峰值和平均电流型控制是单相PFC中应用最频繁的两种电流控制方法。
因而对这两种方法的讨论得出一些结论。
…关键词：BOOST变换器，功率因数PFC，峰值电流控制，平均电流控制1 引言峰值电流模式控制简称电流模式控制。
它的概念在60年代后期来源于具有原边电流保护功能的单端自激式反激开关电源。
在70年代后期才从学术上作深入地建模研究。
直至80年代初期，第一批电流模式控制PWM集成电路（UC3842、UC3846）的出现使得电流模式控制迅速推广应用，主要用于单端及推挽电路。
近年来，由于大占空比时所必需的同步不失真斜坡补偿技术实现上的难度及抗噪声性能差，电流模式控制面临着改善性能后的电压模式控制的挑战。
误差电压信号送至PWM比较器后，并不是象电压模式那样与振荡电路产生的固定三角波状电压斜坡比较，而是与一个变化的其峰值代表输出电感电流峰值的三角状波形或梯形尖角状合成波形信号UΣ比较，然后得到PWM脉冲关断时刻。
因此(峰值)电流模式控制不是用电压误差信号直接控制PWM脉冲宽度，而是直接控制峰值输出侧的电感电流大小，然后间接地控制P WM脉冲宽度。
2Boost变换器及其工作原理|工程中常用的升压（Boost）变换器的原理图如图1所示[5][6]，其中Vi为输入直流电源，Q为功率开关管，在外部脉冲信号的激励下工作于开关状态，Q导通，输入电流流经电感L和开关管Q，电感L储能；开关管Q 截止时，二极管D 导通，直流电源Vi 和电感L 同时向负载R 供电，输入电流经电感L 、二极管D 流向负载R ，同时给电容C 充电，电感L 释放能量，在理 想情况下，该电路输出电压：()i out v dv -=11ViLR Vout图1 BOOST 变换器式中D 为Boost 变换器的占空比，因为占空比D<1，所以V （out ）>Vi ，故称升压式换器。
第三节 开关电源电压型控制和电流型控制基本原理
电压型控制的优点
• 1。单环控制，易于设计和分析； • 2。噪声裕量大； • 3。多路输出时，交叉调节性能好。
负载
0
x
PWM比较器 + C1 z=xy
R3
PI调节器
X为误差信号
+
Vref
将前面各个环节的传递函数代入上述控制系统，并进行 归一化后可以得到博德图。从博德图可知，电压模式控 制的开关电源，其稳定性和动态特性之间的矛盾比较突 出。（参阅教材和参考书得到此问题的详尽解释）
电压型控制的过电流保护形式 及其常用控制芯片
一、电压控制模式和电流控制模式
开关电源的控制模式分为：电压控制模式（Voltage Mode Control)和电流控制模式(Current Mode Control)两种。 电压控制模式：仅有一个输出电压反馈控制环。 电流控制模式：输出电压反馈控制外环和电流控制内环。 电流控制模式分类：峰值电流、滞环电流和平均电流控 制模式三种。
t=0
Qs =
π ( M1 − M 2 + 2M c )
2( M 1 + M 2 )
, 通过合理选择 M c，就可以使 Qs > 0,
MC − M2 n ] e0 从而保证系统的稳定。 此时误差en = [ M C + M1
峰值电流控制的优缺点及其 集成电路芯片
优点：（1）系统得稳定性增强，响应速度快（能够直接将干
电压型逆变器与电流型逆变电路的定义及特点
比较电压型逆变器和电流型逆变器的特点先两者都属于交-直-交变频器，由整流器和逆变器两部分组成。
由于负载一般都是感性的，它和电源之间必有无功功率传送，因此在中间的直流环节中，需要有缓冲无功功率的元件。
如果采用大电容器来缓冲无功功率，则构成电压源型变频器；如采用大电抗器来缓冲无功功率，则构成电流源型变频器。
电压型变频器和电流型变频器的区别仅在于中间直流环节滤波器的形式不同，但是这样一来，却造成两类变频器在性能上相当大的差异，主要表现列表比较如下：电压型变频器与电流型变频器的性能比较1、储能元件：电压型变频器——电容器；电流型——电抗器。
2、输出波形的特点：电压形电压波形为矩形波电流波形近似正弦波；电流型变频器则为电流波形为矩形波电压波形为近似正弦波3、回路构成上的特点，电压型有反馈二极管直流电源并联大容量电容（低阻抗电压源）；电流型无反馈二极管直流电源串联大电感（高阻抗电流源）电动机四象限运转容易。
4、特性上的特点，电压型为负载短路时产生过电流，开环电动机也可能稳定运转；电流型为负载短路时能抑制过电流，电动机运转不稳定需要反馈控制电流型逆变器采用自然换流的晶闸管作为功率开关，其直流侧电感比较昂贵，而且应用于双馈调速中，在过同步速时需要换流电路，在低转差频率的条件下性能也比较差；高压变频器的结构特征1.1电流型变频器变频器的直流环节采用了电感元件而得名，其优点是具有四象限运行能力，能很方便地实现电机的制动功能。
缺点是需要对逆变桥进行强迫换流，装置结构复杂，调整较为困难。
另外，由于电网侧采用可控硅移相整流，故输入电流谐波较大，容量大时对电网会有一定的影响。
1.2电压型变频器由于在变频器的直流环节采用了电容元件而得名，其特点是不能进行四象限运行，当负载电动机需要制动时，需要另行安装制动电路。
功率较大时，输出还需要增设正弦波滤波器。
1.3高低高变频器;采用升降压的办法，将低压或通用变频器应用在中、高压环境中而得名。
大电流npn型三极管-概述说明以及解释
大电流npn型三极管-概述说明以及解释1.引言1.1 概述大电流npn型三极管是一种常用的半导体器件，用于控制电流和放大信号。
它由三个控制电极组成，分别是发射极、基极和集电极。
在工作时，通过控制基极电流，可以控制集电极之间的电流放大，从而实现对电路的控制作用。
本文将介绍npn型三极管的基本原理，重点讨论大电流npn型三极管的特点以及在实际应用中的重要性。
通过深入了解这些内容，读者可以更好地理解和应用大电流npn型三极管，为电子领域的设计和研究提供参考。
1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分来进行阐述。
在引言部分，将概述大电流npn型三极管的重要性和应用背景，并明确文章的目的。
在正文部分，将详细介绍npn型三极管的基本原理、大电流npn型三极管的特点以及在实际应用中的重要性。
最后，在结论部分将对全文的内容进行总结，阐明本文的意义，并展望大电流npn型三极管在未来的发展方向。
通过这样清晰的结构，读者可以更好地理解和掌握大电流npn型三极管的相关知识。
1.3 目的本文旨在深入探讨大电流npn型三极管的特点及在实际应用中的重要性。
通过对npn型三极管的基本原理进行分析，了解其大电流特性，并探讨其在各种电子设备中的应用情况。
通过本文的研究，旨在帮助读者更加全面地了解大电流npn型三极管，为电子工程师和电子爱好者提供参考和借鉴，进一步推动电子领域的发展和应用。
2.正文2.1 npn型三极管的基本原理npn型三极管是一种常用的双极型晶体管，由三个掺杂不同的半导体材料层组成，包括一个n型掺杂的基区和两个p型掺杂的发射极和集电极。
在正常工作状态下，npn型三极管的发射结极性连接正电压，集电结极性连接负电压，而基区则控制着输出电流的大小。
当在基区施加正向偏置电压时，使得基区与发射极之间形成正向偏置电压，从而导致基区的电子被注入到发射区，并在发射区与集电区之间形成导通通道。
这使得集电区能够吸收来自发射区的电子，并将其流入外部电路。
电压型和电流型逆变电路特点
电压型逆变电路和电流型逆变电路是两种常见的逆变电路类型，它们在不同的应用领域中具有各自的特点。
下面我将详细介绍这两种逆变电路的特点。
一、电压型逆变电路1. 工作原理：电压型逆变电路通过将直流电压转换为交流电压输出。
其基本原理是通过控制开关管的导通和断开，使电源电压经过滤波电容和变压器转换为所需的输出交流电压。
2. 特点：（1）输出电压稳定性高：电压型逆变电路通过反馈控制，实现对输出电压的精确调节，能够提供稳定的输出电压。
（2）负载适应性好：电压型逆变电路输出电压与负载电流无关，能够适应不同负载条件下的工作要求。
（3）输出电压范围广：电压型逆变电路可以实现从几伏到几千伏的宽范围输出电压。
（4）输出电流能力较弱：电压型逆变电路输出电流能力相对较弱，适用于对输出电流要求不高的应用场景。
（5）逆变效率较高：电压型逆变电路由于采用了高频开关技术和功率调制控制策略，能够实现较高的逆变效率。
3. 应用领域：电压型逆变电路广泛应用于电力电子变频器、太阳能发电系统、风力发电系统、UPS电源等领域，以及需要稳定交流电源的工业控制系统中。
二、电流型逆变电路1. 工作原理：电流型逆变电路通过将直流电流转换为交流电流输出。
其基本原理是通过控制开关管的导通和断开，使电源电流经过滤波电感和变压器转换为所需的输出交流电流。
2. 特点：（1）输出电流稳定性高：电流型逆变电路通过反馈控制，实现对输出电流的精确调节，能够提供稳定的输出电流。
（2）负载适应性好：电流型逆变电路输出电流与负载电压无关，能够适应不同负载条件下的工作要求。
（3）输出电流范围广：电流型逆变电路可以实现从几毫安到数千安的宽范围输出电流。
（4）输出电压能力较弱：电流型逆变电路输出电压能力相对较弱，适用于对输出电压要求不高的应用场景。
（5）逆变效率较高：电流型逆变电路由于采用了高频开关技术和功率调制控制策略，能够实现较高的逆变效率。
3. 应用领域：电流型逆变电路广泛应用于电力电子变频器、电动汽车充电桩、工业焊接设备、电源适配器等领域，以及需要稳定交流电流的工业控制系统中。
受控源电路分析
受控源电路分析电子电路学是电子信息类专业中的一门重要课程，其中受控源电路是电子电路学中的重要内容之一。
本文将对受控源电路进行深入分析，包括基本原理、常见电路的特点与应用等。
一、基本原理受控源电路是指通过对电流或电压的控制来控制电路中其他元件的电流或电压的电路。
在受控源电路中，常见的受控源有电流控制电压源（CCVS）、电压控制电流源（VCIS）、电流控制电流源（CCCS）和电压控制电压源（VCVS）。
1. 电流控制电压源（CCVS）：受控电路中的电流可以通过外部电路对其电压进行控制。
例如，一个三端元件可以通过控制其两个端口之间的电压来控制其第三个端口的电流。
2. 电压控制电流源（VCIS）：受控电路中的电流可以通过外部电路对其电压进行控制。
与CCVS相反，VCIS允许通过控制电压来控制其他器件中的电流。
3. 电流控制电流源（CCCS）：受控电路中的电流可以通过外部电路对其电流进行控制。
换句话说，通过调整受控电路中的电流，可以控制其他元件中的电流。
4. 电压控制电压源（VCVS）：受控电路中的电压可以通过外部电路对其电压进行控制。
与CCCS相反，VCVS允许通过控制电压来控制其他元件中的电压。
二、常见电路的特点与应用1. 压控振荡器（VCO）电路压控振荡器是一种特殊的受控源电路，其输出频率可以通过输入电压的变化来控制。
VCO电路在无线通信系统及频率合成器中得到广泛应用，能够生成可调节的信号频率。
2. 差分放大器电路差分放大器由两个受控源电路构成，其输入信号分别作用于两个输入端口，输出为两个输入之差的放大倍数。
差分放大器用于信号处理、滤波和增益放大等应用。
3. 运算放大器电路运算放大器（Op-Amp）是一种常用的受控源电路，具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点。
它在模拟电路中被广泛用于信号放大、滤波、积分和微分等应用。
4. 电流镜电路电流镜是一种利用受控源电路实现电流复制功能的电路。
通过调整镜像电流源的电流大小，可以达到对电流进行精确复制的目的。
shj电流型继电器
shj电流型继电器shj电流型继电器是一种常用的电器元件，用于控制电路中的电流流动。
它的工作原理是基于电磁感应，通过控制电流大小来实现开关功能。
shj电流型继电器广泛应用于各个领域，例如工业自动化、电力系统、电子设备等。
shj电流型继电器的主要特点是结构简单、可靠性高、寿命长、响应速度快等。
它由线圈、铁芯、触点和外壳等部分组成。
当电流通过线圈时，会在铁芯上产生磁场，使触点闭合或断开，从而实现电路的开关控制。
shj电流型继电器的工作过程可以用一个例子来说明。
假设我们有一个家庭智能灯光控制系统，想要通过手机App来控制灯的开关。
我们可以将shj电流型继电器连接到灯的电路中，然后将手机App与继电器连接起来。
当我们在手机上点击开关按钮时，手机App会发送一个信号给继电器，继电器接收到信号后，会闭合或断开触点，从而控制灯的开关状态。
除了智能家居领域，shj电流型继电器还广泛应用于工业自动化控制系统中。
例如，生产线上的机器需要按照一定的顺序进行操作，可以通过继电器来控制机器的启停。
当需要启动某个机器时，继电器会闭合触点，使电流流向该机器；当需要停止机器时，继电器会断开触点，切断电流的供应。
在电力系统中，shj电流型继电器也起着重要的作用。
例如，当电路中出现过流或短路时，继电器可以迅速响应并切断电路，以保护设备的安全运行。
此外，在电子设备中，继电器还可以用于电源管理、信号转换等功能。
shj电流型继电器是一种重要的电器元件，广泛应用于各个领域。
它的可靠性、灵活性以及简单易用的特点使其成为控制电路的重要工具。
随着科技的不断发展，shj电流型继电器也在不断创新和改进，为人们的生活和工作带来了更多便利和效益。
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电流型控制原理及特点分析
一、电流型控制原理及特点
原理：
电流型脉宽调制(PWM)控制器是在普通电压反馈PWM 控制环内部增加了电流反馈的控制环节,因而除了包含电压型PWM 控制器的功能外,还能检测开关电流或电感电流,实现电压电流的双环控制。
控制原理框图如下图(图1)所示。
图1 双环电流型控制器原理图
从图1 可以看出,电流型控制器有两个控制闭合环路:一个是输出电压反馈误差放大器A,用于与基准电压比较后产生误差电压;另一个是变压器初级(电感)中电流在Rs 上产生的电压与误差电压进行比较,产生调制脉冲的脉宽,使得误差信号对峰值电感电流起着实际控制作用。
系统工作过程如下:假定输入电压下降,整流后的直流电压下降,经电感延迟使输出电压下降,经误差放大器延迟Vca 上升,占空比变化,从而维持输出电压不变,在电流环中电感的峰值电流也随输入电压下降,电感电流的斜率di/dt 下降,导致斜坡电压推迟到达Vca,使PWM 占空比加大,起到调整输出电压的作用。
由于既对电压又对电流起控制作用,所以控制效果较好在实际中得到广泛应用。
特点：
a)由于输入电压Vi 的变化立即反映为电感电流的变化,不经过误差放大器就能在比较器中改变输出脉冲宽度(电流控制环),因而使得系统的电压调整率非常好,可达到
0.01%V, 能够与线性移压器相比。
b)由于双环控制系统内在的快速响应和高稳定性,反馈回路的增益较高,不会造成稳定性与增益的矛盾,使输出电压有很高的精度。
c)由于Rs 上感应出峰值电感电流,只要Rs 上电平达到1V,PWM 控制器就立即关闭,形成逐个脉冲限流电路,使得在任何输入电压和负载瞬态变化时,功率开关管的峰值电流被控制在一定范围内,在过载和短路时对主开关管起到有效保护。
d)误差放大器用于控制,由于负载变化造成的输出电压变化,使得当负载减小时电压升高的幅度大大减小,明显改善了负载调整率。
e)由于系统的内环是一个良好的受控电流放大器,所以把电流取样信号转变成的电压信号和一个公共电压误差放大器的输出信号相比较,就可以实现并联均流,因而系统并联较易实现。
二、峰值电流控制与平均电流控制的比较
峰值电流模式控制和平均电流模式控制相比主要具有以下缺点:
(1)对噪声敏感，峰值电流模式控制是将电感电流的上升沿(即开关电流)同设定的电流值相比较,当瞬态电流达到设定值,PWM比较器输出翻转将功率开关管关断。
电感电流上升到设定值的坡度即(Vin-Vout)/L 很小,特别是Vin 小时坡度更小,所以这种控制方法易受噪声干扰。
每次开关管通断时都会产生噪声尖峰,并且耦合到控制电路的一个小电压就能使开关管迅速关断,使电路处于次谐波运作模式产生很大的纹波,所以对于峰值电流控制模式,电路布局和噪声旁路设计对电路的正常工作很重要,平均电流模式控制可以简化这部分工作。
(2)需斜坡补偿,对于峰值电流控制,当占空比大于50%时扰动电流引起的电流误差越变越大。
所以尖峰电流模式控制在占空比大于50%时,电路工作不稳定,需给PWM比较器加坡度补偿以使电路稳定。
内部电流环的增益尖峰会使相移超出范围,导致电路工作不稳定,使电压环进入次谐波振荡。
这时在连续固定的驱动脉冲时,输出占空比却在变化,这时也需斜坡补偿来抑制次谐波振荡。
(3)具有尖峰值/平均值误差,在尖峰电流控制模式中,随着占空比的不同,电感电流的平均值亦不同,通过斜坡补偿可以获得不同占空比下一致的电感电流,但这也增加了电路的复杂性。
另外电感电流的平均和峰值间也存在差值,在BUCK 电路中由于电感电流的纹波相对电感电流的平均值很小,并且存在电压外环的校正作用,所以峰值和平均值的这种误差可以忽略;在BOOST 电路中,峰值要跟随输入电网的正弦波,所以和平均值间的误差很大,在小电流时,尤其是电流不连续时,如每半周期输入电流过零时,这种误差最大,它会使输入电流波形畸变。
这时就需要一个大电感来使电感电流的纹波变小,但这将使电感电流的坡度变窄,减小抗干扰能力。
平均电流控制和峰值电流控制相比的优点是:
①具有高增益的电流放大器,平均电流可以精确地跟踪电流设定值。
这点应用在高功率因数控制电路中尤其重要,此时用一个小电感就能获得小于3%的谐波畸变,并且即使电路模型由连续电流模式过渡到不连续电流模式,平均电流法也能很好地工作;
②噪声抑制能力强,因为当时钟脉冲使功率开关管开通后,晶振幅度迅速降到了一个低值;
③无须斜坡补偿,但为了电路工作稳定,在开关频率附近必须限定环路增益;
④平均电流法可应用在任意电路拓扑上,既能控制BUCK和Flyback 电路的输入电流,又能控
制Boost 和Flyback 电路的输出电流。
若加入到PWM比较器输入端的波形坡度不合适,功率开关控制电路就会发生次谐波振荡。
峰值电流控制通过外加斜坡补偿来防止这种振荡;平均电流控制是由晶振幅度来提供足够的补偿坡度的。
所以,用平均电流模式解决次谐波问题更为合适。
在平均电流模式中为了抑制次谐波和限定开关频率附近电流放大器增益,在电路设计中必须遵循的一条标准是:接到PWM比较器的一个输入端的电感电流下降沿不能大于接到PWM 比较器的另一个输入端的晶振幅值坡度。
这也间接设定了最大电流环路增益的交越频率。