开关电源电压模式及电流模式的比较

这种模式只存在一条电压反馈通路，而脉宽调制通过将电压误差信号与一个恒定斜坡 波形进行比较来实现的。而电流限制必须通过外加电路来实现
一般定频的 频率不会随反馈的变化而变化的，只是脉宽会变化，就是平常所说的 占空比，电压模式的 为一个固定参考点，电流模式可以把检流的信号看成是一个参考 点，当电源进入稳态时根据伏秒法则， 电源进入稳态不会出现信号 不稳定的。 电压模式控制的优点： 采用单个反馈环路，因此比较容易设计和分析 一个大幅度斜坡波形提供了用于实现稳定调制过程的充分噪声余量 一个低阻抗功率输出为多路输出电源提供了更好的交叉调整率。 有优点就有缺点，那么缺点是： 电压或负载的任何变化都必须作为一个输出变压来检测，然后通过反馈来校正。这 就意味着缓慢的响应速度 输出滤波器给控制环路增加了两个极点，因而在补偿设计误差放大器时就需要将主 导极点低频衰减，或在补偿中增加一个零点，来抵消极点 环路增益会随着输入电压的变化而变化，因而使补偿进一步复杂化。 上 述 缺点比较 突 出，所以电流模式控制使所有这 些 缺点 得 以减 轻 ，因此 已退 出 便得 到 工程师们的极大兴趣，纷纷研究这种控制结构 电流模式 电流模式控制如下图所示
由 图可 见 ，基本的 电流模式控制只把振荡器作为一个固定频率时 钟 ，并 丛 电 感 电流中 得 到的信号 替代 了斜坡 波形 电流模式控制的优点： 由 于电 感 电流以一个 所 确 定的斜率上 升 ，因此对输入电压的变化 该 波形将 立 即 作出响应，从而消 除 了 延迟 响应 及 随着输入变化而发 生 的增益变化。 由 于误差放大器现在控制电流，因此电 感 器的影响 被降至 最低，而且滤波器此时只 给反馈环路提供单个极点，与 类似 的电压模式 相 比 既简 化了补偿， 又获得 较 高 的增益 带 宽。 固有的 逐 个脉 冲 电流限制，只需对来 自 误差放大器的控制信号进行 嵌位即 可 像 常用 的 之类 的 芯片被嵌位至 ，在电源并 联 时易于实现负载 均 分。 比如可以缓 解推挽拓 扑的偏磁现象 尽管 电流模式所提供的 改 进有 诸 多好处，但 也 存在 其 特有的 问题 ，必须在设计中考 虑 进去。以下简要的叙述下它的缺点： 有两个反馈环路，增加了电路分析的 难 点 当占空比大于 时，控制环路将变 得 不稳定，需 另 外采 取 斜率补偿 由 于控制调制基于一个从输出电流中 得 到的信号，因此功率 级 中的 谐振 会将噪声 引 入控制环路 由 变压器 绕组 电容 及次级 整流 管 反 向回复 电流 引 起的电流 尖峰 由 于采用控制环来实 施 电流 驱动 ，因此负载调整率变差 多路输出时需要耦合电感器以获得可接受的电压调整率。 虽 然电流模式控制将放宽电压模式控制的 许 多限制，但 也带 来 诸 多设计 难题 。所以电 压模式现在又有新的改进，那么这两项改进主要是电压前馈和高频能力，前者用于消除电
开关电源电压模式及电流模式的比较
随着目前电子电力设计的发展，开关电源深入各种设备的设计当中。工程师们始终在寻 找一种能够使开关电源的效率发挥到最大的控制结构，但实际上，并没有哪种控制结构对 开关电源来说是最佳的。开关电源的最佳结构只能说是根据某种特定的应用来进行选择。 所以，熟悉每种方法的优缺点是非常必要的。下面的讨论将说明电压控制模式和电流控制 模式的长处和短处 电压模式控制 首先我们先从电压模式控制说起，这是最早的开关稳压器设计所采用的方法，而且多 年来很好的满足了电源的需求，基本的电压模式控制图如下图
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压变化的影响，后 者 则将输出滤波器的极点 置 于 标准 控制环路 带 宽 范围 以外。 电压前馈是通过使斜坡波形的斜率与输入电压成正比来实现的。这 样 就提供了一个对 应和校正的占空比调制，而 无 需反馈环路采 取 任何 动 作。 获得 了一个恒定的控制环路增益 和 针 对输入电压变化的 瞬 时响应。 高 频是通过对 使用 加工工 艺 而 得 以实现的，这 产生 了较 小 的 寄生 电容和较 低的电路延迟。所以电压控制模式的许多问题都有所缓解。 在电压控制模式和电流控制模式中的选取 电压模式和电流模式都是可以选 取 的，只是 针 对每一种特定应用，某 些 设计那种控制 模式更适合。 以下场合可以考虑使用电流模式： 电源输出将是一个电流源或非常 高 的输出电压 对于某个给定的开关频率，需要最 快 的 动 态响应 应用 针 对的是一个输入变化 相 对 受 限的 转换 器 需要可并 联性 和负载 均 分的模 块 化应用 在变压器 磁 通很 重 要的 推挽 电路中 在要求使用极少组件的低成本应用中。 以下场合可以考虑使用具有前馈功能的电压模式： 有可能存在很宽的输入电压和 或输出负载变化 范围 操特作别是在低电压 轻负载条件下，此时，电流斜坡斜率过于平缓，不利于实现稳定的 高 功率应用和 或噪声应用 这 里 ，电流波形上的噪声将 难 以控制 需要多个输出电压以 及 较好的交叉调整 性 能 可 饱 和电抗器控制器将 被 用作 辅助次级侧 稳压器 需要避免双反馈环路和 或斜率补偿之复杂性的应用。 本 篇文章 主要对开关电源当中的电流模式 及 电压模式的特点 及区别 进行 介绍 ，并且对 最 新 的电压模式的特点进行了 总 结。 希望 大 家 能够从这 章的知识点举一反三发现一些新的知识点。