适时选择3D打印机电源等开关电源优先级以管理过冲

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适时选择3D打印机电源等开关电源优先级以管理过冲

来源：发布时间：2019-05-30 点击量：1163

适时选择3D打印机电源等开关电源优先级以管理过冲

大家可能都不了解3D打印机电源等开关电源是一个回馈系统，可以实现特定参数的调节。在恒压(constant voltage，CV)条件下，电源的回馈控制回路可以调节电压。在恒流(constant current，CC)条件下，电源的回馈控制回路可以调节电流。本文来给大家说说。

当使用 3D打印机电源等开关电源的CV/CC电源时，意味着电源在CV模式下运作，会根据可程序化设定的电压设置来调节恒压，直到负载消耗足够的电流，达到可程序化的电流设置；这种可程序设计的电流设置通常称为电流限制(current limit)。
一旦所提供的电流达到电流设置，3D打印机电源等开关电源会从CV模式切换为CC模式。在CC模式下，电源根据可程序化设定的电流值调节恒定电流，电压将开始下降，因为它已不再是被调节的参数。相反的，如果3D打印机电源等开关电源在CC模式下调节恒定电流，它会继续如此运作，直到负载两端电压爬升到设定值；然后电源将进行模式切换，由CC模式转换为CV模式。在CV模式下，电源将按照上述方式再次开始调压。

因为3D打印机电源等开关电源模式是由负载电阻决定的；在高电阻或开路情况下，流经3D打印机电源等开关电源的电流非常小、或者没有电流经过，电源为CV模式。与此类似，在低电阻或短路情况下，大量电流流经电源，电源处于CC模式。

何谓 3D打印机电源等开关电源优先模式？
优先模式(priority modes)。除了CV和CC模式以外，电源还可同时具有电压优先和电流优先模式。优先模式控制电源的特性，在电压优先模式下，3D打印机电源等开关电源的电压控制回路具有优先权。当今市场上的大多数3D打印机电源等开关电源供应器仅具有电压优先功能，不能提供电流回路优先模式；

需要注意的是，优先模式与CV和CC无关，电压优先模式下的电源可以是CC或CV；同样的，电流优先模式下的电源也可以是CV或CC。优先模式只是定义了电源从CV切换到CC、或从CC切换到CV的行为。

那么，3D打印机电源等开关电源的优先模式具备什么意义？以下将解释各种优先模式下的电源供应器特性。

电压优先模式启动时，初始电压设为0V，电流则设为电流设定值；由于是在电压优先模式下，因此CV回路具有优先权，电源以恒压启动，电压为调节后的参数。电压从0V开始，逐渐上升到CV回路调节下的电压设定值，表现良好，具有快速的电压上升时间和最小的过冲(overshoot)性能。

电流优先模式。在以电流优先模式启动时，电流最初设为0A，电压设为电压设置值。由于是在电流优先模式下，所以CC回路具有优先性，3D打印机电源等开关电源以CC模式启动，电流为调节后的参数。电流从0A开始，然后在CC回路调节下逐渐上升至程序设计设定的电流值，以便得到干净、良好的性能，同时拥有快速电流上升时间和最小过冲。

虽然过去优先模式都是过模拟设计实现，但现代的 3D打印机电源等开关电源供应器都是采用数字讯号处理(DSP)、数字回馈回路、FPGA等技术的高度数字化控制；电源的特性，包括优先模式，都可以透过数字技术实现，因此无论是电压优先还是电流优先，3D打印机电源等开关电源的基本功能区块没有差别。换言之，无论处于哪种模式之下，电源都不会切换不同的电路或通过不同路径传输讯号；数字控制系统命令电源采取不同的运作方式来实现电压优先或电流优先。

因此，如果你顾虑过冲问题，可以选择适当的3D打印机电源等开关电源的优先模式：在电压过冲必须最小的情况下。

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