降壓開關電源設計過程中控制技術分析及選擇

(2)

　　調制器和功率級的增益直接跟隨輸入電壓(Vin)的增加而增加。和頻率相關的項是LC網絡的傳輸函數(shù)。該網絡具有電感和輸出電容所引入的雙重極點，同時還具有一個零點，該零點由輸出電容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)對輸入電壓的依賴。

　　線路瞬態(tài)響應也有所改善，這是由于調節(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的另一個好處在于可以在輸入電壓的整個變化范圍內優(yōu)化環(huán)路增益。

　　電流模式：傳統(tǒng)而且高性能

　　電流模式并沒有使用恒定的鋸齒波來控制占空比，而是采用了輸出電感電流所產生的鋸齒波(見圖2)。電流檢測放大器通過測量主MOSFET導 通時的電流來檢測電感電流。添加了固定的校正斜坡，從而消除了占空比大于50%所帶來的次諧波振蕩問題。在開關周期的開始階段，開關打開，Rs和電流檢測放大器檢測電感電流。然后把電流檢測信號加到校正斜坡中，當這兩個波形的和超過Vc時，比較器的輸出變低，關閉輸出開關。在電流模式技術中，調制器、輸出開關和電感的工作原理類似于跨導放大器，給輸出提供一個經過調節(jié)的電流。結果，由于屬于基本的電壓模式控制，該級的增益不受Vin的變化影響。但是，該級的增益將隨負載阻抗發(fā)生變化。

　　圖2 電流模式降壓穩(wěn)壓器的基本架構(LM5642)

　　電流模式控制具備以下一些優(yōu)點，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帶來了較好的頻率補償，具有精確的逐周期電流限制以及對輸入干擾不敏感等。

　　如果我們對傳統(tǒng)電流模式控制器的補償級進行深入研究，會發(fā)現(xiàn)調制器和功率級的增益如下：

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