斜坡補償?shù)碾娏髂Ｊ娇刂频碾妷赫{(diào)節(jié)器的作用

電流模式控制的DC-DC開關(guān)電壓轉(zhuǎn)換器(“開關(guān)調(diào)節(jié)器”)是受歡迎的，因為它們提供的一個開關(guān)電源的高效率，同時克服傳統(tǒng)電壓模式控制的設(shè)備的缺點。然而，目前的模式設(shè)計可以從不穩(wěn)定遭受當(dāng)脈沖寬度調(diào)制信號的占空比(PWM，用于設(shè)置輸出電壓)上升超過50%。為了克服這種不穩(wěn)定性，設(shè)計工程師使用一種稱為斜坡補償技術(shù)，在整個PWM占空比范圍內(nèi)恢復(fù)運行可靠。本文介紹了斜坡補償?shù)闹匾诤艽蟪潭壬厦灰娊?jīng)傳的技術(shù)，它是如何實現(xiàn)的，以及它如何影響電流模式控制開關(guān)穩(wěn)壓器的性能。文章然后用商業(yè)電壓控制器的主要模塊電源廠商，納入該技術(shù)的例子繼續(xù)進行。

電流模式控制的優(yōu)點

在常規(guī)的電壓模式控制開關(guān)穩(wěn)壓器，脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號是通過將控制電壓施加到固定頻率的一個比較器的輸入和一個鋸齒波電壓(以下簡稱“PWM斜坡”)生成，所生成的時鐘，到其他。調(diào)節(jié)器的輸出電壓正比于所得到的PWM方波的占空比。另一種設(shè)計中，電流模式控制調(diào)節(jié)器，已成為流行，因為它提供了許多優(yōu)點。例如，一個電流模式控制調(diào)節(jié)器的響應(yīng)比電壓模式到LINE-或負載電壓的變化更迅速，它消除了與電壓模式輸入電壓缺點環(huán)路增益變化，補償更容易實現(xiàn)，并且電路也顯示出較高的增益帶寬相比電壓模式。 (見技術(shù)專區(qū)的文章“電壓和電流模式控制的PWM信號產(chǎn)生的直流 - 直流開關(guān)調(diào)節(jié)器。”)電流模式控制穩(wěn)壓器通過添加第二個循環(huán)喂養(yǎng)不同于電壓模式相當(dāng)于背電感電流，然后有助于PWM斜坡的推導(dǎo)。該反饋信號包括兩部分：AC紋波電流，并且DC或電感電流的平均值。所述信號的放大形式被路由到PWM比較器的一個輸入端，而誤差電壓(Ve的，基準(zhǔn)電壓和輸出電壓之間的差)形成的另一輸入。由于與電壓模式控制方法，該系統(tǒng)時鐘確定PWM信號頻率(圖1)。

圖1：電流模式控制開關(guān)穩(wěn)壓器。此處PWM斜坡是從所述輸出電感電流產(chǎn)生的信號產(chǎn)生的。 (德州儀器提供)雖然電流模式控制具有許多優(yōu)點但是它也存在它的復(fù)雜性。其中最顯著的是“內(nèi)部”控制回路(承載電感電流信號)的占空比在50%以上的不穩(wěn)定性。創(chuàng)業(yè)設(shè)計工程師們很快就發(fā)現(xiàn)被“注入”少量斜率補償進入內(nèi)環(huán)解決這一問題。此技術(shù)保證穩(wěn)定運行的PWM占空比的所有值。許多電源設(shè)計，同時認(rèn)識到該技術(shù)的，是如何迷惑不解斜率補償工程，對電路的性能及其實施如何影響。讓我們來仔細看看。

穩(wěn)定的電路

不穩(wěn)定的源，例如，在一電流模式控制降壓(“巴克”)調(diào)節(jié)器以連續(xù)模式操作(即，當(dāng)電感電流在開關(guān)周期不下降到零)來，因為控制器設(shè)置輸出電壓通過調(diào)節(jié)峰值電感電流，同時電感器驅(qū)動輸出，使負載電流等于平均電感電流。圖2顯示了平均電流(I1和I2)隨占空比而峰(調(diào)節(jié))的電流保持恒定。

圖2：在電流模式控制調(diào)節(jié)器，所述電感器的平均電流成比例的占空比。 (德州儀器公司提供)的峰值和平均電感電流形式之間的差異是一個錯誤(ΔI)，這是最大的當(dāng)VIN大。在較低占空比誤差不存在問題的，因為它保持不變，但在高于50%的占空比為每個相繼的電感充電/放電循環(huán)的誤差增加，誘導(dǎo)不穩(wěn)定性(圖3)。

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