反馈电源VAC分析：实现高效能量回馈

反馈电源的电路结构是在无反馈电源电路结构的基础上，通过引入电源输出电压、输出电流负反馈而形成的。电源的VAC由电源的电路结构确定。在分析反馈电源的VAC前，先给出无反馈电源的VAC。

无反馈电源的等值电路示于图2-20中。根据等值电路，可得出无反馈电源的VAC方程

引入电源输出电压、输出电流负反馈后，式（2-10）中的输出电压U_S、空载电压U_S0、电源内阻R_N0都将发生变化。

为区分清楚起见，将表示有反馈电源电量的英文字母下标中，均加进字母B。

根据图2-19所示反馈电源的结构框图可以得出：

式中，U_CU=A_m（U_GU-mU_SB），U_CI=A_n（U_GI^-nI_S）；将此二式代入上式并整理，可得：

式（2-11）就是反馈电源VAC的方程。与式（2-10）比较，容易看出：反馈电源的方程仍然是一条下降的直线。

反馈电源的空载电压U_SB0为：

反馈电源的内阻R_NB0为：

将U_SB0、RNB0代入式（2^-10）后，可得出反馈电源VAC方程的简明表达式：

式（2-11）为既有输出电压负反馈、又有输出电流负反馈时，反馈电源的VAC方程。

图2-20 无反馈电源的等值电路

如果只有输出电压负反馈时，式（2-11）中的A₀A_nU_GI项、nA₀A_n项的取值为零，因此得出：

与式（2-12）相对照，只有输出电压负反馈时的电源内阻R_NB0为：

因为在设计电源时，可使mA₀A_m﹥﹥1，所以可得出结论：(www.xing528.com)

对有输出电压负反馈的电源，其电源内阻R_NB0是无反馈电源内阻R_N0的1/（1+mA₀A_m）。

这就是使具有输出电压负反馈电源的伏-安特性曲线趋于恒压输出特性的根本原因。

如果只引入输出电流负反馈，即令式（2-11）中的A₀A_mU_GU项、mA₀A_m项的取值为零，则有：

对上式取：

这个绝对值正是式（2-14）直线方程的斜率绝对值，并且比式（2-10）直线方程的斜率（即无电流负反馈时的斜率）大nA₀A_n倍。所以可得出结论：对有输出电流负反馈的电源，其电源内阻R_NB0是无反馈电源内阻R_N0的nA₀A_n倍。这就是使具有输出电流负反馈电源的伏-安特性曲线趋于恒流输出特性的根本原因。

由式（2-12）还可以得出，电压负反馈电源的输出空载电压为：

对于已设计好的电压负反馈电源，其A₀、A_m、m都是常数；只有U_GU是可变的，因此给出不同的电压给定值U_GU，可得到不同的空载电压值U_SB0。反映在电源VAC曲线上，就是可得如图2-21所示的一簇恒压特性。这也正是电压负反馈电源的伏-安特性控制原理。

图2-21 不同给定电压U_GU时的空载电压

将式（2-14）变换一下输入、输出量间的关系形式，可以得到：

式（2-15）仍是一条直线的点斜式方程。与式（2-14）相比，只是电压、电流坐标相互交换了。由于在电源设计时，可使：nA₀A_n≫1，所以：

这就表明式（2-16）直线的斜率很小；而点斜式方程与电流纵坐标的交点由U_GI/n确定。

n是常数，而U_GI是可变的，因此不同的电源给出电流给定值U_GI，可得到不同的短路电流值I_SD

综上二点，电流负反馈电源VAC是如图2-22所示的一簇恒流特性曲线。

在实际电源中，如果只有电流负反馈，其电源的VAC形状一般如图2-23所示。其a点电压是空载电压值，而下降的直线段a—c₁—c₂—c₃斜率值就由无反馈时的电源内阻R_N0决定；而恒流段的起始控制点c₁、c₂、c₃等就由电流值给定电压U_GI决定。

图2-22 不同给定电压U_GI时的短路电流U_GI/n

图2-23 不同给定电压U_GI时的短路电流U_GI/n