Current Mode
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Der Current Mode ist eine grundsätzliche Art einen Gleichstromsteller zu regeln. Die Regelung beobachtet, im Gegensatz zum Voltage Mode den Spulenstrom oder Schalterstrom. Der Spulenstrom, oder Schalterstrom, je nachdem was leichter zu beobachten ist, wird durch eine schnelle, innere Regelschaltung auf den Sollwert geregelt.
Der Stromsollwert wird durch die äußere Schleife bestimmt. Erst die innere Schleife bestimmt das Tastverhältnis.
Der Mittelwert des Stromes erscheint durch das Filter C am Ausgang.
Da nur ein verzögerndes Element existiert, das C, ist die geschlossene Schleife, unter der Bedingung, dass die innere Schleife sehr schnell ist, stabil!
Der Regler besteht aus folgenden Basiskomponenten:
- einem Eingangsverstärker EV
- einem Komparator Komp
- einen Oszillator (wie der Sägezahngenerator!)
optional:
- einem Integrator I
- einem Schleifenfilter F
Der Eingangsverstärker EV verstärkt mit der Verstärkung Aev die Differenz der Ausgangsspannung Vout mit der Sollspannung Vref. Der optionale Integrator verbessert die Regeleigenschaften, indem er die Gleichstromanteile gegenüber den Wechselstromanteilen übergewichtet. Als Ergebnis erhält man eine sehr präzise mittlere Ausgangsspannung im eingeschwungenen Zustand oder Ruhezustand. Das Schleifenfilter dient dazu die unerwünschten mittleren Frequenzanteile zu unterdrücken, die andernfalls zum Schwingen führen würden. Das Signal nach dem Filter wird dem Stromregeler zugeführt.
Sind die Anforderungen an die Ausgangsspannung nicht allzu hoch, so lassen sich mit diesem Prinzip, unter Verzicht des Schleifenfilter und des Integrators, sehr einfache und damit billige Hochsetz- oder Tiefsetzsteller realisieren. Der Schleifenfilter F lässt sich in integrierten Schaltungen nur mit externen Kondensatoren realisieren. Er ist damit sehr teuer!
Diese Anordnung wird nur benötigt, wenn sich der Tiefsetzsteller oder Hochsetzsteller zumindest zeitweise im CCM befindet. Kann man sicherstellen, dass sich der Regler immer im DCM befindet, kann man auf das aufwändige Filter (F) verzichten.
