降壓開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)過(guò)程中控制技術(shù)分析及選擇

(2)

　　調(diào)制器和功率級(jí)的增益直接跟隨輸入電壓(Vin)的增加而增加。和頻率相關(guān)的項(xiàng)是LC網(wǎng)絡(luò)的傳輸函數(shù)。該網(wǎng)絡(luò)具有電感和輸出電容所引入的雙重極點(diǎn)，同時(shí)還具有一個(gè)零點(diǎn)，該零點(diǎn)由輸出電容C和它的ESR造成。

　　電壓型前饋控制

　　鋸齒波的斜率隨輸入電壓變化，而且消除了輸入電壓變化導(dǎo)致的環(huán)路增益和帶寬的可變性。電壓型前饋控制避免了公式(1)和(2)對(duì)輸入電壓的依賴(lài)。

　　線路瞬態(tài)響應(yīng)也有所改善，這是由于調(diào)節(jié)器在輸出電壓發(fā)生變化之前(輸入電壓的變化所致)就改變了占空比。電壓型前饋控制所帶來(lái)的另一個(gè)好處在于可以在輸入電壓的整個(gè)變化范圍內(nèi)優(yōu)化環(huán)路增益。

　　電流模式：傳統(tǒng)而且高性能

　　電流模式并沒(méi)有使用恒定的鋸齒波來(lái)控制占空比，而是采用了輸出電感電流所產(chǎn)生的鋸齒波(見(jiàn)圖2)。電流檢測(cè)放大器通過(guò)測(cè)量主MOSFET導(dǎo) 通時(shí)的電流來(lái)檢測(cè)電感電流。添加了固定的校正斜坡，從而消除了占空比大于50%所帶來(lái)的次諧波振蕩問(wèn)題。在開(kāi)關(guān)周期的開(kāi)始階段，開(kāi)關(guān)打開(kāi)，Rs和電流檢測(cè)放大器檢測(cè)電感電流。然后把電流檢測(cè)信號(hào)加到校正斜坡中，當(dāng)這兩個(gè)波形的和超過(guò)Vc時(shí)，比較器的輸出變低，關(guān)閉輸出開(kāi)關(guān)。在電流模式技術(shù)中，調(diào)制器、輸出開(kāi)關(guān)和電感的工作原理類(lèi)似于跨導(dǎo)放大器，給輸出提供一個(gè)經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的電流。結(jié)果，由于屬于基本的電壓模式控制，該級(jí)的增益不受Vin的變化影響。但是，該級(jí)的增益將隨負(fù)載阻抗發(fā)生變化。

　　圖2 電流模式降壓穩(wěn)壓器的基本架構(gòu)(LM5642)

　　電流模式控制具備以下一些優(yōu)點(diǎn)，例如：并行連接的相位之間存在著更好的電流共享，L-C輸出濾波器的單極點(diǎn)帶來(lái)了較好的頻率補(bǔ)償，具有精確的逐周期電流限制以及對(duì)輸入干擾不敏感等。

　　如果我們對(duì)傳統(tǒng)電流模式控制器的補(bǔ)償級(jí)進(jìn)行深入研究，會(huì)發(fā)現(xiàn)調(diào)制器和功率級(jí)的增益如下：

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