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张小明 2026/1/3 9:46:07
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恒流 PWM#xff0c;一步到位。
考虑到这种方案在实际项目中很可能会被用到#xff0c;这里干脆系统拆一遍#xff0c;顺便把其中的坑也挖出来给大…最近看到有“电工猴”分享了一个恒流 PWM 驱动电路第一眼看上去相当规整功能也很诱人恒流 PWM一步到位。考虑到这种方案在实际项目中很可能会被用到这里干脆系统拆一遍顺便把其中的坑也挖出来给大家看看。如图 1恒流 PWM 驱动电路整体结构表面上它只是“恒流源 PWM”如果你之前接触过 sink 型恒流源那对这套电路一定不会陌生。从拓扑结构来看它本质上仍然是一个标准的恒流源框架只不过在原有基础上额外引入了PWM 控制信号利用二极管 D1对运放输入进行“钳制干预”也正是这个看似不起眼的改动后面埋下了一个非常隐蔽的问题。不同 PWM 状态下电路是如何“切换人格”的先从最基础的工作状态说起。① PWM 低电平0V此时D1 反向截止运放输入不受 PWM 干扰恒流回路完整闭合MOS 管稳定工作在恒流区负载电流完全由 VDAC 和 R3 决定表现得相当“老实”。② PWM 高电平一旦 PWM 拉高D1 迅速导通运放反相输入端电压被强行抬高约 3V该电压明显高于 VDAC运放输出被压向低电平接近负电源轨MOS 管被彻底关断负载电流归零仿真一跑问题开始浮出水面把这套电路丢进仿真环境后可以得到一个看起来“非常标准”的结果PWM 作用下的恒流负载电流电流幅值约等于 VDAC / R3 ≈ 100 mA但如果你只看到这里就放心了那问题也正是从这里开始的。放大一看电流为什么会“蹿一下”将负载电流波形放大后会发现一个细节在 PWM 从低电平跳变到高电平的瞬间电流出现了明显的上冲。这个上冲时间很短但幅值是真实存在的。如果这是一个功率器件、激光器、红外灯或者对瞬态极其敏感的负载——这一“蹿”就可能不是仿真里的小瑕疵而是实物里的大麻烦。真正的“幕后推手”不是 MOS而是 C1很多人第一反应会怀疑 MOS 管或者 PWM 边沿但实际上罪魁祸首是电容 C1在 PWM 上升沿到来时运放反相输入端电压被 D1 强行拉高但 C1 两端电压不能突变为了维持电容电压连续性运放输出端被迫短暂上冲MOS 管栅极电压随之被抬高恒流值在极短时间内被“推高”于是一个本不该存在的瞬态电流就这样被“制造”了出来。从仿真中也能直接看到MOS 管栅极电压在 PWM 上升沿时确实存在一个异常抬升。去掉它世界立刻清净了解决方法并不复杂甚至可以说非常“粗暴”减小 C1 容值或者直接移除 C1当 C1 被去掉后再次观察仿真结果PWM 负载电流的上冲现象完全消失电流边沿干净利落行为与预期高度一致总结这不是坏电路但一定要懂它这套方案并不是不能用相反它在很多场合非常合适需要恒流控制精度又希望通过PWM 实现调制或开关DAC 用来设定电流幅值PWM 用来控制节奏和占空比比如红外发射、LED 调制、功率可控的脉冲负载但前提是你必须清楚每一个电容在瞬态里都可能“多做点事”。那么你觉得这种恒流 PWM 的组合还适合用在哪些应用里欢迎在评论区一起拆电路部分素材取自网络仅供参考如有冒犯请联系