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DC-DC----電流反饋控制模式

1.電流模式CM

(資料圖片)

如圖9-1，電流模式控制是對(duì)電壓模式控制進(jìn)行改進(jìn)后的控制方式，這種方式是檢測并使用流過電感的電流，而不是電壓模式控制方式中使用的三角波（DC-DC-8：電壓反饋控制模式）。還有一種方法是使用晶體管電流或電流檢測電阻器取代電感電流來檢測電流。以檢測電路電感電流的方式取代三角波，反饋環(huán)路的穩(wěn)定性高，大幅度簡化相位補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)，負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)速度比電壓模式快，但要注意電流檢測反饋環(huán)路的噪聲。

圖9-1：電流反饋控制拓?fù)?/p>

圖9-2：電壓反饋環(huán)路（藍(lán)色線）和電流反饋環(huán)路（紫色線）

圖9-2反饋環(huán)路具有電壓環(huán)路和電流環(huán)路兩種環(huán)路，雖然控制變得相對(duì)復(fù)雜，但是可以大大簡化相位補(bǔ)償電路的設(shè)計(jì)。其他優(yōu)點(diǎn)還包括反饋環(huán)路的穩(wěn)定性更好，瞬態(tài)響應(yīng)速度比電壓模式更快等。缺點(diǎn)是對(duì)電流檢測很敏感因而抗噪能力弱，但如果是IC，則這部分集成在內(nèi)部，因此不用擔(dān)心。

圖9-3：負(fù)載變動(dòng)響應(yīng)波形

從圖9-3可以明顯看到高邊驅(qū)動(dòng)HG信號(hào)反應(yīng)及時(shí)，不像電壓反饋模式存在延時(shí)（DC-DC-8：電壓反饋控制模式）。CM的特征是通過使用R，C使誤差放大器的輸出穩(wěn)定，來調(diào)整相位裕量，比較與電感L電流成正比的電壓（ISEN）和FB，調(diào)整振蕩OFF時(shí)間，因此相位補(bǔ)償（COMP）通過R，C的值進(jìn)行調(diào)整。穩(wěn)定性、響應(yīng)性能的平衡良好。

2 .峰值電流模式

脈寬調(diào)制PWM（鎖存輸出）是通過比較電壓誤差信號(hào)（VE）和從輸出電流導(dǎo)出的斜坡波形（VS）來實(shí)現(xiàn)的，斜坡由時(shí)鐘信號(hào)啟動(dòng)。此模式提供對(duì)輸出電流變化的快速響應(yīng)。然而，由于前沿電流尖峰，它在低占空比下容易受到噪聲敏感性的影響。使用II型補(bǔ)償為外部補(bǔ)償器件生成一個(gè)單極點(diǎn)功率狀態(tài)。當(dāng)需要固定的、可預(yù)測的開關(guān)頻率，其部件數(shù)量低于外部補(bǔ)償?shù)碾p極點(diǎn)電壓模式時(shí)，可以使用峰值電流模式。峰值電流模式使用單零點(diǎn)補(bǔ)償器，這比電壓模式的雙零點(diǎn)補(bǔ)償器更容易設(shè)計(jì)。

圖9-4：峰值電流模式比較波形

3 .模擬電流模式（ECM）

類似于電流模式，但采用門控采樣和保持電路來獲取電流信息，該電流信息通過測量電感電壓來估計(jì)斜坡電流。通過允許更小的占空比，消除了傳統(tǒng)峰值電流模式的前沿尖峰問題。當(dāng)在最小接通時(shí)間附近工作時(shí)，提供干凈的電流波形。與傳統(tǒng)電流模式相比，當(dāng)需要低占空比時(shí)，無電流噪聲敏感性時(shí)，可使用ECM模式。

4 .內(nèi)部補(bǔ)償電流高級(jí)模式（ACM）

內(nèi)部補(bǔ)償模式ACM是一種基于紋波的峰值電流模式控制方案，使用內(nèi)部生成的斜坡來表示電感器電流。該控制模式在非線性控制模式的快速瞬態(tài)響應(yīng)（例如D-CAP?, COT等）和其它帶外部補(bǔ)償?shù)墓潭l率控制模式（VM、CM）的寬電容穩(wěn)定性之間達(dá)到了很好的平衡。內(nèi)部補(bǔ)償?shù)腁CM提供固定的、可預(yù)測的頻率和簡化的補(bǔ)償選擇，以減少外部組件。

當(dāng)需要固定頻率或輸出并聯(lián)堆疊時(shí)，ACM模式具有良好的輸出電容器容差和簡化的補(bǔ)償設(shè)計(jì)。