摘要
環(huán)路控制是開關(guān)電源設(shè)計(jì)的一個(gè)重要部分。然而，由于各種原因，在選定主要元件后，研究往往在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)被拋到了腦后。通過(guò)簡(jiǎn)單的試驗(yàn)和錯(cuò)誤分析，我們有時(shí)候會(huì)覺得，如果設(shè)計(jì)能夠在示波器上實(shí)現(xiàn)可接受的瞬態(tài)響應(yīng)，那么該設(shè)計(jì)便已準(zhǔn)備好用于生產(chǎn)，但這種想法非常不明智，而且可能導(dǎo)致高昂代價(jià)。這是因?yàn)椋?a target='_blank' class='arckwlink_none'>轉(zhuǎn)換器中使用的大多數(shù)元件都會(huì)受到雜散元件的影響，而雜散元件的廣泛影響在原型制作階段是隱藏的。如果未在模擬和環(huán)路測(cè)量的基礎(chǔ)上進(jìn)行徹底分析，您就不會(huì)知道相位和增益裕度是什么樣的，以及它們有多可靠。這種設(shè)計(jì)松散的轉(zhuǎn)換器很可能在生產(chǎn)中或在現(xiàn)場(chǎng)上電后不久就會(huì)出現(xiàn)故障。為避免出現(xiàn)這種情況，本文綜述了目前可供選擇的一些工具，讓您在開始生產(chǎn)之前能夠計(jì)算、模擬和測(cè)量您的原型，從而確保生產(chǎn)工作安全順利。

I. 簡(jiǎn)介
在開關(guān)轉(zhuǎn)換器中，功率級(jí)的輸出由電壓變量控制。本文將這類電壓變量記為 Verr 或 Vc，它們由負(fù)責(zé)將轉(zhuǎn)換器輸出維持在規(guī)定范圍內(nèi)的補(bǔ)償模塊提供。對(duì)于以固定開關(guān)頻率 Fsw 運(yùn)行的轉(zhuǎn)換器，控制變量為占空比 D。但情況并非總是如此，有些轉(zhuǎn)換器由可變頻率（例如 LLC 等諧振轉(zhuǎn)換器）或者可變導(dǎo)通或關(guān)斷時(shí)間控制。本文將主要討論以固定開關(guān)頻率運(yùn)行的轉(zhuǎn)換器類型。

誤差電壓 Verr 可以直接控制占空比，我們這里討論的是電壓模式控制(VM)或直接占空比控制。另一方面，在電流模式控制(CM)中，控制電壓 Vc 通過(guò)感應(yīng)電阻按周期固定電感峰值電流，并間接設(shè)置工作占空比。然而，當(dāng)使用示波器顯示在 VM 或 CM 下運(yùn)行的轉(zhuǎn)換器波形時(shí)，您無(wú)法判斷轉(zhuǎn)換器是在電流模式控制還是電壓模式控制下運(yùn)行。這是因?yàn)檫@兩種結(jié)構(gòu)的功率級(jí)非常相似，只有詳細(xì)闡述占空比的方式發(fā)生了改變：降壓轉(zhuǎn)換器采用 10V 電源為負(fù)載提供 5V 電壓時(shí)，無(wú)論該系統(tǒng)在電壓模式控制還是在電流模式控制下運(yùn)行，該轉(zhuǎn)換器在理論上都將具有 50%占空比。

作為電源設(shè)計(jì)人員，我們的目標(biāo)是構(gòu)建出穩(wěn)定的轉(zhuǎn)換器，既能夠提供精確調(diào)節(jié)的電壓（或電流），而又對(duì)工作條件（輸入源變化、環(huán)境溫度變化、不同負(fù)載條件等）不敏感。除了這些實(shí)踐要求，設(shè)計(jì)人員還必須確保其轉(zhuǎn)換器在整個(gè)使用壽命期間都能保持穩(wěn)定和正常運(yùn)行。您還必須考慮到自然生產(chǎn)誤差或因老化而導(dǎo)致的元件性能下降。現(xiàn)在還不錯(cuò)的裕度在 5 年后會(huì)變得如何？如果我的買家朋友向我展示工廠選擇的更實(shí)惠的新型電容，我對(duì)自己的選擇有多大信心？“嗨，Anaximander，如果輸出電容選擇 B 品牌而不是當(dāng)前儲(chǔ)存的 A 品牌，您能確認(rèn)新一批 100 萬(wàn)件適配器會(huì)工作正常嗎？”您能大膽地回答這個(gè)問(wèn)題嗎？如果您做足了功課，并仔細(xì)研究了寄生電容對(duì)交越頻率和相位裕度等的影響，那么您確實(shí)可以。但是如果您沒(méi)有那樣做，而只是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)補(bǔ)償器的 R 和 C 旋鈕來(lái)觀察了階躍響應(yīng)，那么您可以擦擦額頭上的汗珠，未來(lái)幾天您肯定都要加班到很晚來(lái)糾正錯(cuò)誤，避免出現(xiàn)災(zāi)難性結(jié)果