電壓模式控制是最早的開關(guān)穩(wěn)壓器設(shè)計所采用的方法,而且多年來很好地滿足了業(yè)界的需要。這種設(shè)計的主要特性是只存在一條電壓反饋通路,而脈寬調(diào)制是通過將電壓誤差信號與一個恒定斜坡波形進(jìn)行比較來完成的。電流限制必須單獨(dú)執(zhí)行。
基本的電流模式控制只把振蕩器用作一個固定頻率時鐘,并用一個從輸出電感器電流中得到的信號替代了斜坡波形。
選擇電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)只應(yīng)是“在當(dāng)今的環(huán)境中,電流模式和電壓模式這兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都可以是適用的選擇”。針對每一種特定的應(yīng)用,某些設(shè)計依據(jù)有可能表明這一種或另一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更加適合。
如果經(jīng)過以上的簡要解釋,你仍然對電壓模式、電流模式的定義,以及他們適用的電路有所困擾,那么,今晚的電源大師課簡直是在為你量身定制。跟著Frank老師一起來,電源大師給你解惑!
電路介紹
1、普通電壓控制模式
特點(diǎn): 單反饋環(huán)路、高噪聲抑制比、雙極點(diǎn)補(bǔ)償、Vin影響環(huán)路增益、無電流保護(hù)、不容易均流
2、前饋電壓控制模式
特點(diǎn):
? Ramp不在是一個固定的
? Ramp的斜率和Vin成正比
? 快速的輸入瞬態(tài)響應(yīng)(不依賴于環(huán)路)
? 當(dāng)輸入電壓加倍,占空比減半
? 雙極點(diǎn)補(bǔ)償
? 無電流保護(hù)
? 不容易均流
電流控制模式
優(yōu)點(diǎn):
? 寬帶寬,動態(tài)特性好
? 主功率級是一階系統(tǒng),容易補(bǔ)償
? 自帶逐周限流
? 自帶電壓前饋
? 容易實(shí)現(xiàn)多相,多芯片之間的均流
缺點(diǎn):
? 噪聲敏感,更大的jitter
? 需要斜率補(bǔ)償
? 需要blank time,極小占空比需要注意
電流模式問題1:斜坡補(bǔ)償
當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)擾動,在電流信號出現(xiàn)擾動,看擾動變化情況
電流模式問題2:電流采樣前沿尖峰
前沿尖峰產(chǎn)生原因:Q2的體二極管,需要30-40ns的blank time,最小on-time受到影響,高頻工作受到影響,解決方法如下:
電流模式問題3:Jittering
指導(dǎo):電感選擇需要一定的紋波
電流模式采樣
采樣輸出電感上的電流:沒有前沿尖峰,適用于控制器方案,電感DCR采樣、串聯(lián)電阻
采樣開關(guān)管的電流:有前沿尖峰,適用于集成功率管方案
電壓、電流模式功率級
后面,F(xiàn)rank老師將對比一下電壓模式和電流模式的難易程度做一些鮮明的對比,也為大家在設(shè)計電路的過程中的選擇提出一份寶貴的建議。
電流控制模式下還涉及到一下幾點(diǎn):
1、主功率級函數(shù)
2、ITH Compensation – LF Pole
3、ITH Compensation – Add Zero for Phase
4、ITH Compensation – HF Pole
5、Type II Compensation Summary
6、初略地評估環(huán)路
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