關(guān)于開關(guān)電源的電流型控制模式的特點(diǎn)分析，你知道嗎？

人類社會(huì)的進(jìn)步離不開社會(huì)上各行各業(yè)的努力，各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開我們的設(shè)計(jì)者的努力，其實(shí)很多人并不會(huì)去了解電子產(chǎn)品的組成，比如開關(guān)電源的電流型控制模式。

我們都了解，DC-DC變換器就是利用一個(gè)或多個(gè)開關(guān)器件的切換，把某一等級(jí)直流輸入電壓變換成另—等級(jí)直流輸出電壓。在給定直流輸入電壓下，通過調(diào)節(jié)電路開關(guān)器件的導(dǎo)通時(shí)間來控制平均輸出電壓控制方法之一就是采用某一固定頻率進(jìn)行開關(guān)切換，并通過調(diào)整導(dǎo)通區(qū)間長(zhǎng)度來控制平均輸出電壓，這種方法也稱為脈寬調(diào)制[PWM]法。

PWM從控制方式上可以分為兩類，即電壓型控制(voltagemodecontrol)和電流型控制(currentmodecontrol)。電壓型控制方式的基本原理就是通過誤差放大器輸出信號(hào)與一固定的鋸齒波進(jìn)行比較，產(chǎn)生控制用的PWM信號(hào)。從控制理論的角度來講，電壓型控制方式是一種單環(huán)控制系統(tǒng)。電壓控制型變換器是一個(gè)二階系統(tǒng)，它有兩個(gè)狀態(tài)變量：輸出濾波電容的電壓和輸出濾波電感的電流。二階系統(tǒng)是一個(gè)有條件穩(wěn)定系統(tǒng)，只有對(duì)控制電路進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)和計(jì)算后，在滿足一定的條件下，閉環(huán)系統(tǒng)方能穩(wěn)定的工作。

電流模式控制模式的線性調(diào)整率(電壓調(diào)整率)非常好。這是因?yàn)檩斎腚妷旱淖兓瘯?huì)立即反映為電感器電流的變化，并且可以在比較器中更改輸出脈沖寬度，而無需經(jīng)過誤差放大器，再加上輸出到誤差放大器的電壓控制使電壓調(diào)節(jié)率更好。由于對(duì)輸入電壓的變化和輸出負(fù)載的變化具有快速的瞬態(tài)響應(yīng)，因此它適合于負(fù)載快速變化時(shí)要求高響應(yīng)速度的地方。

電流模式控制是指將誤差放大器的輸出信號(hào)與采樣的電感器峰值電流進(jìn)行比較。因此，控制輸出脈沖的占空比，使得輸出電感器峰值電流隨誤差電壓的變化而變化。當(dāng)前控制類型為一階系統(tǒng)，一階系統(tǒng)為無條件穩(wěn)定系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的PWM電壓控制的基礎(chǔ)上，增加了電流負(fù)反饋鏈路，使其成為雙回路控制系統(tǒng)，從而電感器電流不再是一個(gè)獨(dú)立變量，因此開關(guān)轉(zhuǎn)換器的二階模型變?yōu)橐浑A系統(tǒng)。

電流控制模式盡管電源的L-C濾波電路是二階電路，但在添加電流內(nèi)環(huán)控制后，只有當(dāng)誤差電壓發(fā)生變化時(shí)，電感器電流才會(huì)發(fā)生變化。也就是說，誤差電壓決定了電感器電流上升的程度，而后者又決定了電源開關(guān)的占空比。因此，可以將其視為電流源。電感器電流與負(fù)載電流之間存在一定的約束關(guān)系，因此電感器電流不再是自變量，整個(gè)反饋電路成為一階電路。相比之下，降低了一階，因此簡(jiǎn)化了誤差放大器的控制環(huán)路補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，提高了穩(wěn)定性，改善了頻率響應(yīng)，并且增益帶寬積更大。

電流模式控制模式有很多優(yōu)點(diǎn)：線性調(diào)整率(電壓調(diào)整率)非常好;整個(gè)反饋電路成為一階電路，因?yàn)榉答佇盘?hào)電路與電壓類型相比降低了一階，因此誤差放大器控制簡(jiǎn)化了環(huán)路補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，提高了穩(wěn)定性，并改善了頻率響應(yīng)。它具有較大的增益帶寬乘積;具有瞬時(shí)峰值電流限制功能。它簡(jiǎn)化了反饋控制補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，負(fù)載電流限制，磁通平衡等電路的設(shè)計(jì)，減少了元件的數(shù)量和成本，對(duì)于提高開關(guān)電源的功率密度，實(shí)現(xiàn)小型化和模塊化具有重要意義。

電流型控制模式具有瞬時(shí)峰值電流限流功能，這是由于受控的電流在上升到設(shè)定值時(shí)，會(huì)使PWM停止輸出，因此電流型自身具有固有的逐個(gè)脈沖限流功能，在電路中不必另外附加限流保護(hù)電路;而且這種峰值電感電流檢測(cè)技術(shù)可以較精確地限制最大電流，從而使開關(guān)電源中的功率變壓器和開關(guān)管不必有較大的冗余，就能保證可靠工作。

本文只能帶領(lǐng)大家對(duì)開關(guān)電源的電流型控制模式有了初步的了解，對(duì)大家入門會(huì)有一定的幫助，同時(shí)需要不斷總結(jié)，這樣才能提高專業(yè)技能，也歡迎大家來討論文章的一些知識(shí)點(diǎn)。