电压模式与电流模式的比较
AN032_CN 降压转换器架构之比较(CM、CM_COT、ACOT)
Roland van RoyAN032 – Jan 20151. 简介 (2)2. 电流模式降压转换器 (2)3. 立锜之电流模式- COT（CMCOT）降压转换器 (4)4. 立锜之ADVANCED-COT (ACOT TM) 降压转换器 (5)5. 测量结果比较 (7)6. 总结 (10)降压转换器架构之比较1. 简介降压转换器被广泛应用于各种消费性和工业上的应用之中，其中常需转换器将较高的输入电压转换成一较低的输出电压。
现有的降压转换器效率非常好，并能在变化范围很大的输入电压和输出负载的条件下，仍产生调节良好的输出电压。
降压转换器有很多不同的回路控制方式：在过去，被广泛使用的是电压模式和电流模式，然而近来恒定导通时间（COT）架构也常被使用，而有些降压转换器则是同时由电流模式和恒定导通时间来控制的。
立锜的DC-DC 产品组合包含了多种降压转换器，包括电流模式（CM），电流模式-恒定导通时间（CMCOT）和先进恒定导通时间（ACOT™）等架构。
每种架构都有其优点和缺点，因此在实际应用中要选择降压转换器时，最好能先了解每种架构的特点。
2. 电流模式降压转换器电流模式降压转换器之内部功能框图显示于图一。
图一、电流模式转换器之内部功能框图在典型的电流模式控制中，会有一个恒定频率来启动高侧MOSFET，并有一误差放大器将反饋信号与参考电压作比较。
然后，电感电流的上升斜率再与误差放大器的输出作比较；当电感电流超过误差放大器的输出电压时，高侧MOSFET 即被关断(OFF)，而电感电流则流经低侧MOSFET，直等到下一个时钟来到。
电流斜坡再加上斜率补偿之斜坡是为要避免在高占空比时的次谐波振荡，并提高抗噪声性能。
电流模式转换器之回路带宽（F BW）是由误差放大器输出端的补偿元件来设定，通常设在远低于转换器的开关频率。
电流模式转换器之稳态和负载瞬态变化操作之波形显示于图二。
降压转换器架构之比较图二、电流模式转换器之稳态与负载瞬态的波形降压转换器架构之比较3. 立锜之电流模式- COT（CMCOT）降压转换器立锜之电流模式-COT 降压转换器之内部功能框图显示于图三。
第三节 开关电源电压型控制和电流型控制基本原理
电压型控制的优点
• 1。单环控制，易于设计和分析； • 2。噪声裕量大； • 3。多路输出时，交叉调节性能好。
负载
0
x
PWM比较器 + C1 z=xy
R3
PI调节器
X为误差信号
+
Vref
将前面各个环节的传递函数代入上述控制系统，并进行 归一化后可以得到博德图。从博德图可知，电压模式控 制的开关电源，其稳定性和动态特性之间的矛盾比较突 出。（参阅教材和参考书得到此问题的详尽解释）
电压型控制的过电流保护形式 及其常用控制芯片
一、电压控制模式和电流控制模式
开关电源的控制模式分为：电压控制模式（Voltage Mode Control)和电流控制模式(Current Mode Control)两种。 电压控制模式：仅有一个输出电压反馈控制环。 电流控制模式：输出电压反馈控制外环和电流控制内环。 电流控制模式分类：峰值电流、滞环电流和平均电流控 制模式三种。
t=0
Qs =
π ( M1 − M 2 + 2M c )
2( M 1 + M 2 )
, 通过合理选择 M c，就可以使 Qs > 0,
MC − M2 n ] e0 从而保证系统的稳定。 此时误差en = [ M C + M1
峰值电流控制的优缺点及其 集成电路芯片
优点：（1）系统得稳定性增强，响应速度快（能够直接将干
电源变换器中电流模式和电压模式相互转化
２ 电 流 模 式 工 作 原 理
电 流 模 式 的 控 制 系 统 如 图 ２所 示 。 电 流 模 式 在 的结 构 中 ， 馈 有 两 个 环 路 ： 是 电 压 外 环 ， 是 电 反 一 二 流 内 环 。 压 外 环 包 括 电压 误 差 放 大 器 、 馈 电 阻 分 电 反
电流 比较器 的反 相 端输 入 信 号 为 电 流检 测 电阻 的 电压信号 。由此可见 ， 对于 电流 比较器 ， 电压外 环 的输 出信号 作为 电流 内环 的给定 信号 。
平翻转 ， 出低 电平 ， 输 高端 的主 Ｍ Ｓ Ｅ Ｏ Ｆ Ｔ关 闭 ， 低端 的
同 步 ＭＯＳ Ｅ Ｆ Ｔ或续 流 二 极 管 导 通 ， 电感 所 加 的 电 压 为
电压 误 差 放 大 器 输 出 连 接 到 Ｐ ＷＭ 比较 器 的
同 相端 ，ＷＭ 比较 器 的反 相 端 输入 信 号 为 斜 波 发 Ｐ 生 器输 出的连 续锯齿 波 ， 由时钟 同步 信号 产生 。
每 一 个 开 关 周 期 开 始 时 ，ＷＭ 比较 器 的 反 相 Ｐ 端 电压 为 ０ Ｐ ，ＷＭ 比 较 器 输 出 为 高 电 平 ， 端 的 主 高
焊接设备
刘 松 ： 电源 变 换 器 中 电 流模 式 和反相 端 Ｖ ， ｎ 反馈环 节 连接 到 Ｖ 阳
和 电 压 误 差 放 大 器 的 输 出 端 。 出 电 压 微 小 的 变 输
个 电 源 和 多 个 并 联 相 位 操 作 ， 要 外 部 电 路 进 行 均 需
ＭＯ Ｆ Ｔ导通 ， ＳＥ 电感所加 的电压为正 ， 电感激磁 ， 电流
线 性 上 升 ； ＷＭ 比较 器 的 反 相 端 电压 所 加 的 电压 为 Ｐ
反激变换器DCM与CCM模式的优缺点
反激变换器DCM与CCM的优点与缺点比较
Flyback变换器分为DCM与CCM模式,两种工作模式各有优点与缺点，下面就将两种模式逐一比较：
DCM模式优点：DCM模式的原边电流与副边电流如下图所示：
由于在下次开通的时候副边整流二极管的电流已经降低到零。
优点是：不连续模式电路的响应更快且负载电流或者输入电压突变引起的输出电压尖峰更低；由于整流管是零电流关断，所以尖峰电压更小，损耗更低，整流管开通的时候损耗更低。
缺点是：在同等功率等级的情况下，尖峰电流更大，及原边与副边的损耗更大（有效值变大）。
电容承受的纹波电流更大。
在又DCM进入CCM模式下会出现振荡。
而DCM模式与CCM模式的不同最大在于电感量的不同。
不连续模式下次级电流峰值可以达连续模式下峰值电流的两倍。
另外不连续模式下初级电流更大也会导致严重的RFI问题。
不连续模式下会产生很高的电流尖峰，从而会导致很高的尖峰电压，所以需要较大的LC滤波器。
另外，关断瞬间次级较大的峰值电流流入，输出滤波电感造成较大的di/dt,也会在在输出母线上产生严重的噪声。
Flyback CCM模式的原边与副边的电压与电流模式如下图所示：
CCM模式下，电流尖峰较小，但是由于开通与关断都是不是零电流，所以会有较大的开关
损耗，反应较慢，在输入电压突变与负载突变时会有较高的电压尖峰。
同时整流二极管由于不是零电流关断，有较大的尖峰，同时原边MOS管也会有较大的开通损耗。
电压、电流的反馈控制模式
电压、电流的反馈控制模式电压、电流的反馈控制模式现在的高频开关稳压电源主要有五种PWM反馈控制模式。
电源的输入电压、电流等信号在作为取样控制信号时，大多需经过处理。
针对不同的控制模式其处理方式也不同。
下面以由VDMOS开关器件构成的稳压正激型降压斩波器为例，叙述五种PWM反馈控制模式的进展过程、基本工作原理、电路原理暗示图、波形、特点及应用要｀氪，以利于挑选应用及仿真建模讨论。
（1）电压反馈控制模式电压反馈控制模式是20世纪60年月后期高频开关稳压电源刚刚开头进展而采纳的一种控制办法。
该办法与一些须要的过电流庇护电路相结合，至今仍然在工业界被广泛应用。
如图1（a）所示为Buck 降压斩波器的电压模式控制原理图。
电压反馈控制模式惟独一个电压反馈闭环，且采纳的是脉冲宽度调制法，即将经电压误差放大器放大的慢变化的直流采样信号与恒定频率的三角波上斜坡信号相比较，经脉冲宽度调制得到一定宽度的脉冲控制信号，电路的各点波形如图1（a）所示。
逐个脉冲的限流庇护电路必需另外附加。
电压反馈控制模式的优点如下。
①PWM三角波幅值较大，脉冲宽度调整时具有较好的抗噪声裕量。
①占空比调整不受限制。
①对于多路输出电源而言，它们之间的交互调整特性较好。
①单一反馈电压闭环的设计、调试比较简单。
①对输出负载的变化有较好的响应调整。
电压反馈控制模式的缺点如下。
①对输入电压的变化动态响应较慢。
当输入电压骤然变小或负载阻抗骤然变小时，由于主电路中的输出电容C及电感L有较大的相移延时作用，输出电压的变小也延时滞后，而输出电压变小的信息还要经过电压误差放大器的补偿电路延时滞后，才干传至PWM比较器将脉宽展宽。
这两个延时滞后作用是动态响应慢的主要缘由。
①补偿网络设计原来就较为复杂，闭环增益随输入电压而变化的现象使其更为复杂。
①输出端的LC滤波器给控制环增强了双极点，在补偿设计误差放大器时，需要将主极点低频衰减，或者增强一个零点举行补偿。
①在控制磁芯饱和故障状态方面较为棘手和复杂。
电压模式与电流模式的工作原理
电压模式与电流模式的工作原理电压模式与电流模式是电子电路中常用的两种工作原理。
它们分别基于电压和电流作为信号的控制量，实现对电路的控制和调节。
本文将详细介绍这两种工作原理的原理和特点。
一、电压模式的工作原理电压模式是指以电压作为控制量来调节电路的工作状态。
在电压模式下，电路中的元件根据输入的电压信号来调整电流和功率的大小。
电压模式的核心是电压源，它提供稳定的电压信号作为控制量。
电压模式的工作原理可以通过以下步骤来说明：1. 电压源提供一个稳定的电压信号作为输入。
2. 电路中的元件根据输入的电压信号来调整电流和功率的大小。
3. 元件的电流和功率的变化反过来影响电路的工作状态。
4. 通过不断调整电压信号的大小，可以实现对电路的精确控制和调节。
电压模式的特点是稳定性好、精度高。
由于电压信号是稳定的，因此可以准确地控制电路中的元件工作状态。
同时，电压模式适用于各种类型的电路，包括模拟电路和数字电路。
二、电流模式的工作原理电流模式是指以电流作为控制量来调节电路的工作状态。
在电流模式下，电路中的元件根据输入的电流信号来调整电压和功率的大小。
电流模式的核心是电流源，它提供稳定的电流信号作为控制量。
电流模式的工作原理可以通过以下步骤来说明：1. 电流源提供一个稳定的电流信号作为输入。
2. 电路中的元件根据输入的电流信号来调整电压和功率的大小。
3. 元件的电压和功率的变化反过来影响电路的工作状态。
4. 通过不断调整电流信号的大小，可以实现对电路的精确控制和调节。
电流模式的特点是响应速度快、适用于大功率电路。
由于电流信号的变化速度较快，因此电流模式可以实现对电路的快速响应。
同时，电流模式适用于需要大功率输出的电路，如功率放大器和电机驱动器等。
电压模式和电流模式是电子电路中常用的两种工作原理。
它们分别基于电压和电流作为信号的控制量，实现对电路的控制和调节。
电压模式适用于各种类型的电路，稳定性好、精度高；而电流模式适用于大功率电路，响应速度快。
开关电源电压和电流两种控制类型
开关电源电压和电流两种控制类型开关电源有两种控制类型，一种是电压控制（Voltage Mode Control），另一种是电流控制（Current Mode Control）。
二者有各自的优缺点，很难讲某种控制类型对所有应用都是最优化的，应根据实际情况加以选择。
1、电压控制型开关电源的基本原理是什么？电压控制是开关电源最常用的一种控制类型。
以降压式开关稳压器（即Buck变换器）为例，电压控制型的基本原理及工作波形分别如图2-2-2（a）、（b）所示。
电压控制型的特点是首先通过对输出电压进行取样（必要时还可增加取样电阻分压器），所得到的取样电压UQ就作为控制环路的输入信号；然后对取样电压UQ和基准电压UREF进行比较，并将比较结果放大成误差电压Ur，再将Ur送至PWM 比较器与锯齿波电压UJ进行比较，获得脉冲宽度与误差电压成正比的调制信号。
图中的振荡器有两路输出，一路输出为时钟信号（方波或矩形波），另一路为锯齿波信号，CT为锯齿波振荡器的定时电容。
T为高频变压器，VT为功率开关管。
降压式输出电路由整流管VD1、续流二极管VD2、储能电感L和滤波电容CO组成。
PWM锁存器的R 为复位端，S为置位端，Q为锁存器输出端，输出波形如图2-2-2（b）所示。
图2-2-2电压控制型开关电源的基本原理及工作波形（a）基本原理；（b）工作波形2、电压控制型开关电源有哪些优点？电压控制型开关电源具有以下优点：（1）它属于闭环控制系统，且只有一个电压反馈回路（即电压控制环），电路设计比较简单。
（2）在调制过程中工作稳定。
（3）输出阻抗低，可采用多路电源给同一个负载供电。
3、电压控制型开关电源有哪些缺点？电压控制型开关电源的主要缺点如下：（1）响应速度较慢。
虽然在电压控制型电路中使用了电流检测电阻RS，但RS并未接入控制环路。
因此，当输入电压发生变化时，必须等输出电压发生变化之后，才能对脉冲宽度进行调节。
由于滤波电路存在滞后时间，输出电压的变化要经过多个周期后才能表现出来。
恒流充电和恒压充电电路怎样区别
恒流充电和恒压充电电路怎样区别
恒流恒压充电
恒流恒压充电第一阶段以恒定电流充电；当电压达到预定值时转入第二阶段进行恒压充电，此时电流逐渐减小；当充电电流达到下降到零时，蓄电池完全充满。
这种是目前锂电池最常用的充电方法。
开关电源的恒压模式和恒流模式
充电桩之芯作为一种AC/DC电源，它是以恒定电压输出还是以恒定电流输出，这是由充电桩之芯自己决定的吗？为了回答这个问题，我们需要科普一下开关电源的恒压工作模式和恒流工作模式。
恒压（CV，ConstantVoltage）模式，是指开关电源的输出电压恒定，开关电源的控制环路是电压环在起作用，电压环的给定电压就是电源输出的恒定电压。
恒压模式下的输出电流大小是由负载决定的。
1，对于单环控制系统，恒压模式下，电压环在工作。
pfc电流控制环路
pfc电流控制环路PFC电流控制环路PFC（Power Factor Correction，功率因数校正）电路是现代电子设备中常用的一种电路，其作用是校正设备输入电流的功率因数，使其接近于1，并且减少谐波电流的产生。
在本文中，将重点介绍PFC电路中的电流控制环路。
电流控制环路是PFC电路中的一个重要组成部分，它主要负责对输入电流进行实时监测和调节，以确保输出电流稳定和功率因数接近于1。
在PFC电路中，常用的电流控制环路有两种类型：电流模式控制和电压模式控制。
电流模式控制是一种基于电流反馈的控制方法，它通过对输入电流进行实时监测，并与参考电流进行比较，然后调整开关管的导通时间，以实现输出电流的稳定。
在电流模式控制中，通常采用电流反馈回路和PID控制器来实现对输入电流的控制。
电流反馈回路可以通过电流传感器来实现，它能够将输入电流转换为电压信号，并反馈给控制器进行处理。
PID控制器则根据电流反馈信号和参考电流之间的差异来调整开关管的导通时间，以达到输出电流稳定的目的。
电压模式控制是一种基于电压反馈的控制方法，它通过对输出电压进行实时监测，并与参考电压进行比较，然后调整开关管的导通时间，以实现输出电流的稳定。
在电压模式控制中，通常采用电压反馈回路和PID控制器来实现对输出电压的控制。
电压反馈回路可以通过电压传感器来实现，它能够将输出电压转换为电压信号，并反馈给控制器进行处理。
PID控制器则根据电压反馈信号和参考电压之间的差异来调整开关管的导通时间，以达到输出电流稳定的目的。
无论是电流模式控制还是电压模式控制，其核心原理都是通过实时监测和调节电流或电压，来实现对输出电流的稳定控制。
这种控制方式可以有效地提高PFC电路的功率因数，并减少谐波电流的产生。
同时，电流控制环路还可以提供过流保护和短路保护等功能，以确保设备的安全运行。
在设计PFC电路时，需要根据实际需求选择合适的电流控制环路类型，并进行参数调整和稳定性分析。
buck电路常用的控制方式
"Buck"电路是一种常用的DC-DC 变换器，用于将高电压的输入电源转换为较低电压的输出。
它通常用于电源管理和电能转换应用。
在"Buck"电路中，有几种常见的控制方式，用于调节输出电压和实现稳定的电压转换。
以下是一些常用的"Buck"电路控制方式：1.电压模式控制（Voltage Mode Control）：这是一种常见的控制方式，其中反馈回路监测输出电压，并将其与一个参考电压进行比较。
控制器根据比较结果来调整开关管的占空比，以维持输出电压稳定。
电压模式控制适用于大多数应用，但在高转换比下可能需要特殊的设计考虑。
2.电流模式控制（Current Mode Control）：电流模式控制是另一种常见的控制方式，它不仅监测输出电压，还监测输出电流。
通过控制输出电流的变化率，电流模式控制可以提供更好的动态响应和过载保护。
这种方式适用于需要快速响应和动态性能的应用。
3.恒频控制（Constant Frequency Control）：在恒频控制下，开关频率是固定的，而开关管的占空比会根据输出电压的变化来调整。
这种控制方式对于某些应用中的干扰抑制和EMI（电磁干扰）管理可能更有优势。
4.变频控制（Variable Frequency Control）：变频控制下，开关频率会根据负载变化而变化。
在低负载下可以降低开关频率以提高效率，而在高负载下可以提高开关频率以提供更好的响应性。
5.PID 控制：使用比例、积分和微分控制算法，可以在不同的负载条件下实现更精确的输出控制。
每种控制方式都有其优缺点，选择适当的控制方式取决于应用需求，如稳定性、动态性能、效率、EMI 等。
在实际应用中，工程师需要综合考虑设计目标和电路特性来选择合适的控制方式。
电流模式和电压模式的区别
电流模式和电压模式的区别
电流模式和电压模式是控制电源输出两种不同的控制方式。
大部分应用中电源都做为电压源，电压源指的是电压恒定不变，电流则从0到满量程变化。
在这种情况下，电源使用的是电压控制模式，电源将电压控制到一个不变的输出值，同时根据负载的情况调节电流的变化。
通常来说，电压源的阻抗都很小。
电流源的工作方式电压源很相似，不过它是将输出电流调节并限定到需要的值。
当电源按电流模式工作时，无论负载变化引起电压如何变化，包括短路，电流都是恒定不变的。
通常来说，电流源的阻抗都很大。
这两种模式可以用来控制电源的连续输出，但不能同时使用。
由于使用快速响应调节电路，这两种模式可以自动切换。
提供电压模式和电流模式的控制方式，客户可以在任何运行条件下来控制电源的最大电压或最大电流输出。
电压型和电流型逆变电路特点
电压型和电流型逆变电路是常见的电力电子变换器，它们在工业控制、电力电子系统和可再生能源领域得到了广泛的应用。
两种类型的逆变电路各具特点，下面我将分别介绍它们的特点。
首先，我们来谈谈电压型逆变电路。
电压型逆变电路是一种以输出电压为控制对象的电力电子变流器，其特点主要表现在以下几个方面。
1. 控制简单：电压型逆变电路通过控制输出电压的大小和波形来实现对输出功率的调节，因此控制相对简单，通常采用PWM（脉冲宽度调制）技术进行控制。
2. 输出电压稳定性好：由于电压型逆变电路是以输出电压为控制对象，因此输出电压的稳定性较好，能够适应对输出电压精度要求较高的应用场合。
3. 对负载变化响应速度快：电压型逆变电路对负载变化的响应速度较快，能够在短时间内实现输出电压的调节，适用于对动态性能要求较高的应用场合。
接下来，我们来看看电流型逆变电路的特点。
电流型逆变电路是一种以输出电流为控制对象的电力电子变流器，其特点主要表现在以下几个方面。
1. 控制精度高：电流型逆变电路通过控制输出电流的大小和波形来实现对输出功率的调节，因此控制精度较高，能够满足对输出电流精度要求较高的应用场合。
2. 适应性强：由于电流型逆变电路是以输出电流为控制对象，因此对于负载变化的适应性较强，能够稳定地输出所需的电流波形，适用于负载变化较大的应用场合。
3. 输出电流波形质量好：电流型逆变电路能够实现对输出电流波形的精确控制，输出电流波形质量较高，适用于对输出波形质量要求较高的应用场合。
总的来说，电压型逆变电路和电流型逆变电路各有其独特的优势和适用范围。
在实际应用中，需要根据具体的控制要求和应用场景选择合适的逆变电路类型，以实现最佳的性能和效果。
希望以上内容能够对您有所帮助。
DC-DC变换器轻载时三种工作模式的原理及优缺点
DC/DC 变换器轻载时三种工作模式的原理及优缺点
目前高频高效的DC/DC 变换器的应用越来越广泛。
通常在满输出负载时，DC/DC 变换器工作于CCM 即连续电流模式。
但是，当系统的输出负载
从满载到轻载然后到空载变化的过程中，系统的工作模式也会发生相应的改变。
下面我们将以降压型Buck 变换器为例说明DC/DC 变换器轻载时的工作模式。
降压型Buck 变换器在轻载有三种工作模式：突发模式、跳脉冲模式和
强迫连续模式。
本文我们将详细的阐述这三种模式的工作原理及优缺点。
在实际的应用中，应该根据系统对输出纹波和效率的具体要求来选取相应的工作模式。
1、跳脉冲模式
对于恒定频率的常规的非同步Buck 控制器，通常电感的电流工作于CCM
连续电流模式，电感的平均电流即为输出的负载电流。
当负载电流降低时，电感的平均电流也将降低；当负载电流降低时一定值，变换器进入临界电流模式。
此时，若负载电流进一步的降低，电感的电流回到0 后，开关周期还没有结束，由于二极管的反向阻断作用，电感的电流在0 值处保持一段时间，然后开关周期结束，进入下一个开在周期，此时变换器为完全的非连续电流模式。
变换器进入非连续电流模式后，若负载电流仍然进一步的降低，为了维持输出电压的调节，高端的开关管的开通时间将减小，直到达到控制器的最小导通时间。
高端的开关管的开通时间达到控制器的最小导通时间后，若负载电流仍然的降低，控制器就必须屏蔽掉即跳掉一些开关脉冲，以维持输出电压的调节。
这种控制方法即为跳脉冲模式。
电压型与电流型Buck变换器的分析比较
电流型buck变换器的特点
输出电压稳定
输入输出隔离
电流型buck变换器通过控制电感电流来调 节输出电压，具有较好的电压调整率和负 载调整率，能够实现输出电压的稳定。
电流型buck变换器采用变压器或电感作为 隔离元件，实现了输入和输出之间的电气 隔离，提高了安全性。
易于实现多路输出
开关频率固定
电流型buck变换器可以通过多个开关管和 电感的组合，实现多路输出，满足多路供 电需求。
通信电源
通信设备需要稳定的电源供应，电流型buck变换器能够提供稳定 的输出电压，适用于通信电源中。
03
电压型与电流型buck变 换器的比较
性能比较
电压型buck变换器 输出电压稳定，控制简单。 负载调整率较高，输出电压纹波较小。
性能比较
01
对输入电压变化敏感，需要额外的电压反馈环路。
02
电流型buck变换器
电流型buck变换器
定义与工作原理
定义
电流型buck变换器是一种通过控制电感电流来调节输出电压的电源转换器。
工作原理
电流型buck变换器采用电感作为储能元件，通过控制电感的电流来调节输出电压 。当开关管导通时，电感电流增加，电能被储存于电感中；当开关管关断时，电 感电流减小，输出电压的极性发生改变，从而实现电压的降低。
由于输出滤波器的作用，电压 型buck变换器的输出电流能力
相对较低。
电压型buck变换器的应用场景
电池供电设备
电压型buck变换器广泛应用于各种 电池供电设备中，如手机、平板电脑 等。
分布式电源系统
在分布式电源系统中，电压型buck变 换器可以用于将较高直流母线电压转 换为较低的直流输出电压。
电流模式与电压模式
电源变换器中电流模式和电压模式相互转化adlsong摘要摘要：：本文先简单的介绍了电流模式和电压模式的工作原理和这两种工作模式它们各自的优缺点；然后探讨了理想的电压模式利用输出电容ESR 取样加入平均电流模式和通过输入电压前馈加入电流模式的工作过程。
也讨论了电流模式在输出轻载或无负载时，在使用大的电感或在占比大于0.5加入斜坡补偿后，系统会从电流模式进入电压模式工作过程。
关键词关键词：：电流模式，电压模式，转化，斜坡补偿Mutual Variation between Current Mode and V oltage Mode in PowerSupply Converter(AOS Semiconductor Co., Ltd., Shanghai 201203)Abstract: The operation principle and features of current mode and voltage mode are introduced in this paper. The converter at voltage mode will own good dynamic performances of current mode when current signal via ESR of output capacitance or input voltage forward feedback is imposed into control loop of voltage mode. The converter at current mode will go intocycle. Key words: 目前，电压模式和电流模式是开关电源系统中常用的两种控制类型。
通常在讨论这两种工作模式的时候，所指的是理想的电压模式和电流模式。
电流模式具有动态响应快、稳定性好和反馈环容易设计的优点，其原因在于电流取样信号参与反馈，抵消了由电感产生的双极点中的一个极点，从而形成单阶的系统；但正因为有了电流取样信号，系统容易受到电流噪声的干扰而误动作。
电压模式与电流模式的控制原理与优缺点
1、请分别说明电流模式和电压模式的控制原理，比较电流模式和电压模式的优缺点。
What: 1. 电流模式控制 Current mode control是指不但包含电压反馈, 而且包含(输入 / 输出)电感电流反馈的的控制模式. 书中讲的是峰值电流模式Peak Current mode.如果最终控制的是输出电感电流的话Peak Current mode是很有效的,但在控制输入电感电流时就牺牲了一些优点. 广义的电流模式还包括平均电流模式(Average currentmode), 平均电流模式克服了峰值电流模式缺点.2.电压模式只有电压反馈, 控制结构上只有电压反馈环.Why: 引入电流模式的原因是因为电流模式有单纯电压控制模式不可比拟的优点,包括:1. 对输入电压变化响应快2. 消除了磁通不平衡3. 控制器容易设计4. 输出瞬态响应好电流模式得缺点, 准确得说应该是峰值电流模式的缺点:a. 输入电压或输出电流变化都可能引起输出电压振荡 , 需要slopecompensation.b. 抗干扰能力比较差c. Peak to Average error 电流峰值和平均值有误差How:图1 常见电压模式控制器结构其中Vfb 为电压反馈信号, Vref为参考信号, Vsw是三角波, A1是运放, A2是比较器可以看到电压控制器比较复杂1. 输入电压变大, 上升斜率变大, 脉变相应变小,有输入电压前馈的效果.2. 一个周期正负两个脉冲, 电压控制器输出不会瞬变, 所以两边管子的电流最大值是一样的,保证?B+=?B-, 防止imblance, 即便开始出现imblance, 一边电流变大,最低点越来越接近电压环控制器输出,所以脉宽变窄, 抑制变压器进一步饱和.3. 反馈控制设计变得容易, 这是因为, 引入电流环, 对于电压环来说对象特性发生了变化,电流模式的模型比较复杂, 是研究的热点问题之一. 但可以以push-pull电路为例做定性分析来说明这种变化的存在: 没有电流反馈时,电压控制器输出到输出滤波器的输入电压的传递函数是一个比例系数K, 电压控制器的控制对象就是一个LC滤波器(增益为K)，输出受电感影响,设计电压环控制器的设计就比较复杂, 电流模式下,若电压控制器输出是按照正弦变化,则输出滤波器的输入平均电流是按照正弦变化, 也就是说, 电压控制器输出到输出滤波器输入平均电流的传递函数是一个比例系数, 因此,对于LC滤波以及负载而言, 前面的电路相当与一个电流源, 所以输出电压是输出电流和电容与负载并联阻抗之积, 电感的作用被消除,这样电压控制器就很好设计得多.值得提醒的是，以上定性分析是针对BUCK型的电路而言,但BOOST型的电路是不成立的, BOOST型的电路加入(输入)电感电流反馈后,电流环的模型就变得非常复杂.4. 由3可见, 电流模式输出响应会比单纯电压模式好图2 峰值电流模式控制器Ifb,Vfb分别为电流,电压反馈信号Vref是电压参考信号A1,A4为运放, A2为比较器可见电压控制器,和电流控制器结构都比较简单。
BUCK电路电压调节和电流调节原理
Buck DC/DC有二种工作模式, 第一种是连续模式 (Continuous Mode), 第二种是非连续模式 (Discontinuous Mode), 通常我们都是用第一种工作模式, 第二种只适合轻载(输出电流很小) 情况下使用。
Buck DC/DC工作於连续模式下的的占空比是由输出电压除以输入电压决定的. 输出电压和输入电压不变, 占空比不会改变的。
芯片采样输入端采集外部采样电阻上电压与内部基准电压一起通过误差放大器输出误差电压信号，然后与振荡器产生的锯齿波进行比较，从而产生PWM调制信号，实现对开关占空比的调制。
在buck的连续模式下，输出电压Vo = 输入电压Vdc×占空比D假定Vdc, Vo均为定值，那么占空比也必然是恒定值，问题来了，若负载电流突然变大，不是需要输入功率变大，占空比增大，使得电感存储更多的能量吗？矛盾的是，占空比增大了，输出电压不就改变了吗？！网上搜到一种说法：负载电流突然变大后，占空比先增大后减小，最后是输入电流Idc增大使输出电流增大。
请各位大大鉴定一下，这种说法是对的吗？？假如是对的，那么buck电路的最大输出电流是怎么确定的呢？在buck的连续模式下，输出电压Vo = 输入电压Vdc×占空比D假定Vdc, Vo均为定值，那么占空比也必然是恒定值，问题来了，若负载电流突然变大，不是需要输入功率变大，占空比增大，使得电感存储更多的能量吗？矛盾的是，占空比增大了，输出电压不就改变了吗？！网上搜到一种说法：负载电流突然变大后，占空比先增大后减小，最后是输入电流Idc增大使输出电流增大。
请各位大大鉴定一下，这种说法是对的吗？？假如是对的，那么buck电路的最大输出电流是怎么确定的呢？就在恒压模式，假如输入电流已经限制不超过某个值，输出电流不可能很大吧，可以不加过流保护了吧。
1）你列出的Vo = 输入电压Vdc×占空比D是理论理想公式，如果计入开关的损耗和电感损耗，实际输出将是输出/输入不变下；PWM随电流而变。
电流模式与电压模式电路探析
第 １期
电气电子教 学学报
Ｊ ＯＵＲ ＮＡＬ Ｏ Ｆ ＥＥ Ｅ
Ｖ０ ｌ ＿ ３ ５ Ｎｏ ． １ Ｆ ｅ ｂ． ２ ０１ ３
２ ０ １ ３年 ２月
电 流 模 式 与 电压 模 式 电 路 探 析
曹新亮 ，樊延虎 ，雷文礼
（ 延 安 大学 物 理 与电子信 息 学院 ，陕 西 延 安 ７ １ ６ ０ ０ ０ ）
ＣＡＯ Ｘｉ ｎ － ｌ ｉ ａ ｎ ｇ ，ＦＡＮ Ｙａ ｎ — ｈ ｕ，ＬＥＩ Ｗ ｅ ｎ － Ｕ
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我们 在教 学过 程 中认 识 到 ， 帮 助 学 生深 入 了解
DC-DC变换器峰值电流控制与平均电流控制的分析与比较
【 杨汝 ． 均 电流模 式的控 制 电路 设 计 ．电 力电 ３ １ 平
子技 术 ，０２３ （ ）６ —９ ２０ ，６４ ：６ ６．
『 陈慧宁． ４ １ 带片上电流感应技术的电流模式升压 Ｄ — Ｃ变换器的研 究与设计ｆ］ ＣＤ Ｄ． 成都： 电子科技大 学，０ ６ ２０ ． 『 王颢雄， ５ ］ 王斌 ， 周丹， 黄凯雄 ， 崔景秀．ｏｓ升压 Ｂｏｔ 变换 器 平均 电流控 制 模 式的 仿 真叽．三峡 大学 学 报（ 自然科学版）２０ ，７ ６ ：１— １． ，０５ ２ （ ）５４ ５７ 黑龙江工程学院科 学 究项 目， 目编号： 研 项
广泛 采 用。 关键 词 ： 变换 器 ； 制方 式 ； 值 电流模 式 ； 均 电流模 式 控 峰 平
１概述 Ｄ — Ｃ变换 器 的控 制 方式 分 为 电压 模 式 和 ＣＤ 电流模式两种 ，电流模式又分成峰值 电流模式和 平均电流模式。电压型控制方式的基本原理是通 过误差放大器输出信号与锯齿波进行 比较 ，产生 Ｐ Ｍ控制信号。 Ｗ 电流型控制是指将误差放大器输 出信号与采样到的电感峰值电流进行 比较 ，从而 对输出脉冲的占空比进行控制，使输出的电感峰 值 电流 跟 随误差 电压 变化 而变 化 。 ２峰值电流控制模式 在 Ｄ — Ｃ变换器中，使用单一的电压反馈 ＣＤ 控制环难以保证系统在受到扰动作用时，既有很 好的动态品质又不致造成系统失稳 。 为此， 取输出 电压和电感电流两种反馈信号实现双环控制 ， 这 就是电流控制模式。峰值电流控制 Ｂ ｏｔ ｏｓ变换器 的原理 如 图 １ 所示 。 峰值 电流 控 制 作 为 电流 型控 制 的一 种 实 现 方式， 采用双环控制 。在双闭环控制系统 中， 分为 内环和 外环 ， 内环为 电 流反馈 环 ， 环 为 电压反 馈 外
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电压模式与电流模式的比较
电压模式控制
这是最早的开关稳压器设计所采用的方法，而且多年来很好地满足了业界的需要。
基本的电压模式控制配置示于图1。
这种设计的主要特性是只存在一条电压反馈通路，而脉宽调制是通过将电压误差信号与一个恒定斜坡波形进行比较来完成的。
电流限制必须单独执行。
电压模拟控制的优点是：1. 采用单个反馈环路，因而比较容易设计和分析。
2. 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裕量。
3 . 一个低阻抗功率输出为多输出电源提供了更加优良的交叉调制性能。
电压模式控制的缺点可列举如下：1.电压或负载中的任何变化都必须首先作为一个输出变化来检测，然后再由反馈环路来校正。
这常常意味着缓慢的响应速度。
2.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。
3.由于环路增益会随着输入电压的变化而改变，因而使补偿进一步地复杂化。
电流模式控制
上述缺点比较突出，而且，由于电流模式控制使所有这些缺点均得以减轻，因此它一经推出便引起了设计师们的极大兴趣，他们纷纷研究这种拓扑结构。
由图2 给出的示意图可见，基本的电流模式控制只把振荡器用作一个固定频率时钟，并用一个从输出电感器电流中得到的信号替代了斜坡波形。
这种控制方法的优点如下：
1.由于电感器电流以一个由Vi n - V o所确定的斜率上升，因此对于输入电压的变化该波形将立即做出响应，从而消除了延迟响应以及随着输入电压的变化而发生的增益变化。
2.由于误差放大器如今用于控制输出电流而非电压，因此输出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了单个极点（至少在所关心的正常区域中）。
与类似的。