在电池充电器和太阳能控制器等许多应用中，对电源进行控制是一项必不可少的任务。业界提供了很多现成的集成电源，但不幸的是，它们没有提供简单的输出控制方法。通常可以将电源设计为功率运算放大器，并将其同相输入连接到参考电压（如图1中的绿色矩形所示）。
图1：一种使用反馈的稳定电源方案。
通常，在电源IC（如TI的Simple Switcher）中，要修改Vout，唯一能够使用的就是反馈控制端，也即反相引脚（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，而最简单、最便宜的方法就是使用电流镜（图2）。
图2：使用电流镜的压控电源。
这种设计可实现的精度与所使用电流镜的精度有关。如果决定采用基本的Widlar双晶体管设计，为了实现良好的晶体管匹配，那么就必须使用像BCV61这样的专用双晶体管。将这类器件用在性能更好的Wilson 4晶体管电流镜中也很容易。仅当Vin超过镜像晶体管的VBE(on)时，电流镜才开始工作，因此开始阶段存在非线性。如果对这个推荐设计使用反馈补偿，那么所有这些误差就都没什么关系。
图3给出了当Vref = 1.2V且Vin介于0至10V之间时图2电路的P-Spice仿真行为。
图3：图2中电路的P-Spice仿真行为。
图4给出了图2所示原理的直接实现。在此，LM2596降压稳压器通过现成的电流镜BCV61进行控制。
图4：图2原理的“奏效设计”应用。
我们将图4原型电路中的unregulated DC input连接到22V电源，将V control连接到幅度为0~10V、频率为5Hz的锯齿波发生器，并通过示波器对输出（带有50Ω电阻负载）进行采样，对该电路进行了线性度测试；并使用了脉冲发生器（0~8V，0.5s）来检查其时间响应。
结果如图5所示。从左图可以看出，该电路具有良好的线性度，并且从上升时间（达到稳定点大约需要1ms时间）来看，具有相当快的瞬态响应。其下降时间与输出电容器（220µF）和负载（测试时为50Ω）有关。
图5：图4电路的测试结果包含了驱动电压（蓝色轨迹）和输出（右侧红色轨迹）。右侧的方波响应显示其上升时间为1ms，且由于输出电容器和负载电阻的关系，下降时间缓慢。
Giovanni Romeo是意大利国家地理研究所（INGV）的技术总监。
（原文刊登于EDN美国版，参考链接：Use a current mirror to control a power supply）
本文为《电子技术设计》2020年2月刊杂志文章，版权所有，禁止转载。免费杂志订阅申请点击这里。
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