關(guān)于開關(guān)電源的電流型控制模式的特點分析，你知道嗎？

人類社會的進(jìn)步離不開社會上各行各業(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)計者的努力，其實很多人并不會去了解電子產(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或多個開關(guān)器件的切換，把某一等級直流輸入電壓變換成另—等級直流輸出電壓。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與一固定的鋸齒波進(jìn)行比較，產(chǎn)生控制用的PWM信號。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二階系統(tǒng)，它有兩個狀態(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)是一個有條件穩(wěn)定系統(tǒng)，只有對控制電路進(jìn)行精心的設(shè)計和計算后，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。這是因為輸入電壓的變化會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獨立變量，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，電感器電流才會發(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，整個反饋電路成為一階電路。相比之下，降低了一階，因此簡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：線性調(diào)整率(電壓調(diào)整率)非常好;整個反饋電路成為一階電路，因為反饋信號電路與電壓類型相比降低了一階，因此誤差放大器控制簡化了環(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;具有瞬時峰值電流限制功能。它簡化了反饋控制補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，負(fù)載電流限制，磁通平衡等電路的設(shè)計，減少了元件的數(shù)量和成本，對于提高開關(guān)電源的功率密度，實現(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，會使PWM停止輸出，因此電流型自身具有固有的逐個脈沖限流功能，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)大家對開關(guān)電源的電流型控制模式有了初步的了解，對大家入門會有一定的幫助，同時需要不斷總結(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點。