开关电源斜坡补偿的详细推导

详解开关电源斜坡补偿的推导过程

详解开关电源斜坡补偿的推导过程
我们首先假设，（BUCK电路为例）电感的电流波形以斜率m1上升，然后以斜率m2下降，在电感的电流达到峰值电流的时候限值电压（顶上的电
压横线）突然受到一个干扰时间为Δt，幅值为+ΔV的干扰后（限值电压升高），电感峰值电流达到原本的峰值电流后在Δt时间内继续上升，上升的电流幅值为ΔI，随后干扰消失，电感电流以m2的斜率下降，大致如下图，下面来
计算一下受到干扰后电流波形与原本的电流轨迹的差值ΔI1，ΔI2......ΔIn，是
越来越大还是越来越小，越大则不稳定，越小则稳定。

上图中虚线为受到干扰后的波形，实线为原本的波形轨迹
我们把实线的第一个峰值电流记做i1
我们把虚线的第一个峰值电流记做i1_1
i1_1 - i1=ΔI
我们把实线的第二个峰值电流记做i2
我们把虚线的第二个峰值电流记做i2_1
有
i2=i2_1 i1=in_1
然后我们把时间点t1垂直建立一个坐标系，设时间轴t上的点t1为原点
可以看出i1以m2的斜率下降了时间toff，i1_1以m2的斜率下降了时间toff-Δt，可得出结论i1和i1_1下降到时间点t2后，i1_1比i1少下降了时间
Δt
则i1_1比i1降低的电流为Δt·m2
由于原来i1_1比i1就高出了ΔI i1_1 - i1=ΔI。

升压型DC_DC转换器中的动态斜坡补偿电路设计

文章编号:100423365(2005)0420420204升压型DC2DC转换器中的动态斜坡补偿电路设计来新泉,周丽霞,陈富吉(西安电子科技大学CAD研究所,陕西西安　710071)摘　要:　文章给出了一种用于升压型DC2DC转换器的动态斜坡补偿电路。

该设计引入了输入、输出电压反馈控制电路,利用工作于线性区的MOS管压控电阻特性,实现了动态、优化的斜坡补偿。

与传统的设计相比,引入的斜坡补偿对系统带载能力、瞬态响应的负面影响有效减小,并给出了仿真结果。

关键词:　DC2DC转换器;斜坡补偿;反馈控制;压控电阻中图分类号:　TN432　文献标识码:ADesign of a Dynamic Slope Compensation Circuit for Boost DC2DC ConverterL A I Xin2quan,ZHOU Li2xia,C H EN Fu2ji(I nstit ute of Elect ronic CA D,X i dian Uni versit y,X i’an,S haanx i710071,P1R1China)Abstract:　A dynamic slope compensation circuit for boost DC2DC converter is presented in this paper1With the utilization of the voltage controlled resistor characteristics of MOS transistor and the introduction of a feedback cir2 cuit controlled by input and output voltages,a dynamic and optimal slope compensation circuit is realized1Compared with the traditional design,negative effects on the system’s output current capability and transient response are ef2 fectively reduced1Finally,the simulation results are provided1K ey w ords:　DC2DC converter;Slope compensation;Feedback control;Voltage controlled resistorEEACC:　2570D1　引　言电流模脉宽调制(PWM)开关电源由于其优越的电源电压和负载调整特性,得到越来越广泛的应用。

峰值电流控制中的斜坡补偿研究

本科毕业设计（论文）峰值电流控制中的斜坡补偿研究***燕山大学2012年 6 月本科毕业设计（论文）峰值电流控制中的斜坡补偿研究学院（系）：***专业：08级应用电子学生姓名：***学号：***指导教师：***答辩日期：2012年6月17日燕山大学毕业设计（论文）任务书摘要摘要相比传统的线性电源，DC-DC开关电源由于具有高效率、高可靠性、体积小等优点，使其成为国内外研究的热点。

电流模式DC-DC开关电源具有响应速度快、稳定性高、内在限流保护等特点在电源管理芯片中得到了广泛的运用。

在这一背景下，本文以Boost变换器为例，设计峰值电流控制的斜坡补偿电路；输入电压48V，输出电压200V。

本文主要研究电流模式DC-DC开关电源中斜坡补偿理论，分析了电感电流扰动导致控制环路产生不稳定的原因，给出抑制这种不稳定因素的处理办法即斜坡补偿方法。

针对此问题提出斜坡补偿设计思想，在此理论基础上完成了相应的斜坡补偿控制电路路设计。

本文中完成了DC-DC开关电源系统的各个单元电路设计与分析，重点分析斜坡补偿控制电路的设计。

最后采用MATLAB软件进行仿真。

通过整体仿真，实现稳定电压，系统具有良好的负载调整特性和快速的稳态恢复时间和优良的电源调整率。

关键词开关电源，峰值电流模式，斜坡补偿AbstractAbstractThe switch power possesses the advantages of high efficiency, high reliability and compact size compared with conventional linear power which becomes a pop research object home and abroad. Due to its characteristics of fast response, good stability, inherent current limiting, current-mode controller has been widely applied in power management circuits. In this background, this paper to Boost converter as an example, the design of peak current control slope compensation circuit; the input voltage 48V, output voltage 200V.This paper mainly studies the current mode switching power supply DC-DC slope compensation in theory, analysis of inductor current disturbance causes the control loop to generate unstable reason given, inhibition of the unstable factors approach that slope compensation method. The slope compensation design, on the basis of the theory to accomplish the corresponding slope compensation control circuit design. This paper completed the DC-DC switching power supply system each unit circuit design and analysis, focusing on the analysis of the slope compensation control circuit design. Finally using the MATLAB software simulation. Through the simulation, to achieve stable voltage, the system has a good load regulation characteristics and rapid steady state recovery time and excellent power adjustment rate.Keywords Switch power supply, peak current mode, slope compensation目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................ I I 第1章绪论.. (1)1.1课题背景 (1)1.2开关电源的发展阶段 (2)1.3开关电源的发展趋势 (4)1.4论文的主要内容和设计目标 (4)1.5本章小结 (5)第2章电流峰值控制 (6)2.1开关电源基础知识 (6)2.2升压型(BOOST)变换器电路 (7)2.2.1工作原理和工作过程 (7)2.2.2稳态波形和主要参数计算 (8)2.3电流峰值控制 (11)2.3.1 电流峰值控制的概念 (13)2.3.2 电流控制的稳定性问题 (15)2.4本章小结 (20)第3章斜坡补偿电路设计 (21)3.1锯齿波补偿稳定电流控制的稳定性分析 (21)3.2常见的几种斜坡产生电路 (25)3.2.1线性斜坡 (25)3.2.2 n阶线性斜坡 (27)3.2.3带箝位的斜坡补偿电路 (31)3.2.4可外同步的斜坡补偿电路 (32)3.2.5非线性斜坡产生电路 (32)3.2.6总结这几种斜坡补偿电路 (33)3.3本章小结 (34)第4章仿真结果 (35)4.1仿真 (35)4.2本章小结 (40)结论 (41)参考文献 (42)致谢 (43)附录1 (44)附录2 (47)附录3 (50)附录4 (54)附录5 (60)第1章绪论第1章绪论1.1 课题背景随着电子技术的飞速发展和不断创新，电子电力设备与人们工作和生活的关系日益密切，其性能的优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作，由此也带来了电源管理技术的腾飞。

活学活用PWM控制器之斜坡补偿方法科普

活学活用PWM控制器之斜坡补偿方法科普
PWM控制器作为一种非常常见的重要电子元件，在中小功率开关电源
及消费类电子产品的电路系统设计中应用广泛。

本文将会针对PWM控制器
的斜坡补偿方法进行简单介绍和科普，希望能够对正在进行电子技术学习的
爱好者和初学者带来一定的帮助。

在一些中小功率开关电源模块的研制过程中，很多工程师都需要面对一个
问题，那就是在采用了电流型PWM控制器的电路系统中，会出现输出电压
正比于输出电流平均值而不是正比于峰值电流的情况。

众所周知，功率开关
管的峰值电流由PWM控制器保持恒定控制，当输入电压减小时，为了使电
流恒定，占空比将调节为D2，这时平均电流将上升为I2，输出电压也将上升。

在电流型控制器件的调节下，仅有输出电压能够得到控制。

那幺，采用斜坡补偿的方式可以解决电流型PWM控制器的这一应用弊端吗？答案是肯定的。

首先来看斜坡补偿的技术原理。

为了维持一个恒定的平
均电流（输出电压），要求有一个与占空比无关的电流波形补偿斜坡，当（NsPNp）Rs（m2P2）=m成立时，输出电感平均电流与Ton无关，则保持
了输出电压恒定。

电流型PWM控制器的平均电流曲线如下图图1所示。

图1 电流型PWM控制器平均电流曲线
在实际的电路系统设计过程中，采用斜坡补偿的技术是比较容易实现的，
一般可以直接用图2所展示的电路来实现。

在图2所展示的斜坡补偿原理图中，一般R1的阻值预先设定，再计算R2的阻值，需要特别注意的一个问题
是R2的阻值必须足够高，以避免使振荡器产生振荡频率漂移。

斜坡补偿计算

斜坡补偿计算
斜坡补偿是一种在电流上叠加一个固定斜坡信号的技术，主要应用在电路设计中，以提高电流内环的相位裕度，增加系统的稳定性。

斜坡补偿的计算涉及到多个参数和公式，以下是一些关键的计算步骤和考虑因素：
1.斜坡补偿斜率与电流内环相位裕度的关系：斜坡补偿的斜率（Mc）与电流内环的相位裕度（PM）
之间存在关系，可以通过公式Mc = (1 - 1/D + 1/(2D * cos(PM))) * (Vo/L)来计算，其中D是占空比，Vo是输出电压，L是电感。

这个公式说明，增大斜坡电流可以提高电流内环的相位裕度，从而增强系统的稳定性。

2.斜坡补偿的斜率选择：在实际应用中，斜坡补偿的斜率通常选择为Mc = 0.75M2，其中M2是电感
电流的下降斜率。

这个选择是为了给电路设计留下一定的裕度，保证系统的稳定性。

3.占空比的影响：占空比D对斜坡补偿的效果有重要影响。

当占空比接近0.5时，即使没有斜坡补
偿，也可能出现次谐波振荡。

因此，在占空比小于0.5时也需要进行一定的斜坡补偿。

4.重力补偿算法的应用：在机器人等设备的斜坡行走中，还需要考虑重力补偿算法。

通过测量俯仰
角和翻滚角，可以计算出沿着斜坡方向的重力分量，并通过补偿力来平衡这个重力分量，从而实现稳定行走。

需要注意的是，斜坡补偿的计算涉及到多个参数和公式，需要根据具体的应用场景和电路设计来进行调整和优化。

同时，重力补偿算法的实现也需要根据具体的设备和应用场景来进行设计和实现。

斜率补偿

“斜率补偿”是指用电流控制方式时，将一部分锯齿波电压加到控制信号上，以改进控制特性，包括消除谐波振荡。

开关电源以其高效率、小体积等优点获得了广泛的应用。

近年电流型PWM技术得到了飞速发展。

相比电压型PWM，电流型PWM具有更好的电压调整率和负载调整率，系统的稳定性和动态特性也得到明显的改善。

与电压型PWM比较，电流型PWM控制在保留了输出电压反馈控制外，又增加了一个电流反馈环节，给环路调试带来了一定困难。

这种困难不仅仅是由双环反馈带来的，还要考虑通过电流环引入的谐波干扰。

另外，电流采样信号通常来自于变压器原边，有比较大的开关噪声，特别是对于大功率模块会对环路的稳定性有很大的影响。

电流模式变换器工作在占空比大于50%和连续电感电流的条件下，会产生谐波振荡，这种不稳定性与稳压器的闭环特性无关。

既然是独立于系统环路之外的扰动信号，就可以在保证系统环路稳定并具有一定的系统裕量的前提下，对电流环扰动单独处理。

斜率补偿是比较常用的方法，现将其基本的补偿原理以及实际工作中使用的几种典型电路加以分析整理。

1 谐波振荡产生的原因在t0时刻，开关管导通，使电感电流以斜率m1上升,该斜率是输入电压除以变压器原边电感的函数。

t1时刻，电流取样输入达到由控制电压建立的门限，开关管关断，电流以斜率m2下降,直到下一个振荡周期开始。

如果此时有一个扰动加到控制电压上，产生一个小的,就会出现不稳定情况。

在一个固定的振荡周期内，电流衰减时间减少，最小电流在开关接通时刻(t2)上升了。

接下来电感最小电流在会下一个周期(t3)减小至。

在每一个后续周期，该扰动被m2m1相乘，在开关接通时交替增加和减小电感电流，要经过几个振荡周期电感电流减为零，使过程重新开始。

由图示可知，如果m2/m1大于1，变换器将不能稳定工作。

另一方面，如果采样电流上升斜坡斜率较小，扰动信号同样会叠加上去，如果扰动尖峰过大，叠加之后的信号就会使PWM控制器内电流比较器误触发而翻转。

开关电源中斜坡补偿电路的分析与设计

因此Q4, Q5. Q6. Q7的开启点分别为
Q2 go的集电极电流为上述四个晶体管的集电极电流总和：
因为 Q 4 ,Q 5,Q 6和Q7是先后开启的，所以补偿电流在时间轴上的斜率dl_}dt将随着V05C的增大而增大，即斜坡补偿的量随占空比增大而增大功率管的导通时间结束时，V，由高变低，Ql关断，1.1随即降为零(51。这样可以减少不必要的系统功耗。考虑不同应用情况下m:的变化范围，计算(5)式就可以确定m随D变化的曲线，再根据电流放大器IA的增益和振荡器锯齿波斜率计算可得各元件的尺寸。图 7 是在选取了元件尺寸后计算机仿真波形。
其中Vosc是理想化的锯齿波to二是输出的补偿电流，如&middot;乓、、Imo, IQ分别Q4, Q5, Q6和Q7的漏极电流可以看到，为了在占空比小于50%的时候系统更加稳定，Q4在每个周期开始时就已经开启，但是电流的斜率较小。随着Vosc以恒定的斜率上升，将先后在t1, t2, t3时达到Q5, Q6和07的开启点。设Q4, Q5, Q6, Q7开启后的电流斜率分别为m4, m5, m6和m7, A3R9
开关电源一般由脉冲宽度控制(PWM)IC、功率开关管、整流二极管和LC滤波电路构成。在中小功率开关电源中，功率开关管可以集成在PWM控制IC内。开关电源按反馈方式分为电压模式和电流模式。电流模式开关电源因其突出的优点而得到了快速的发展和广泛的应用。但是电流模式的结构决定了它存在两个缺点:恒定峰值电流而非恒定平均电流引起的系统开环不稳定:占空比大于50%时系统的开环不稳定[21
设电流采样电阻的阻值为Hale Waihona Puke S，那么叠加在该电阻上压降的斜率为：
4.结论
本文分析了传统电流模式开关电源的工作原理及其优劣，从原理上解释了电流模式在占空比大于50%后输出不稳定的问题和解决的方法。在此基础上本文分析了一个实用的斜坡补偿电路结构并详细分析了其工作过程。通过HSPICE的仿真分析，得到了预期的结果，证明了该电路

关电源中斜坡补偿电路的分析与设计[1]

路，不仅实现了内部同步补偿，而且能随占空比变化自动调节补偿量。电路分析和仿真结果表明，路能弥补传统电流模式的该电不足
有效地稳定开关电源的输出电压关健词开关电源，电流模式，斜坡补偿，占空比
１．引言开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管的导通和关断的时间比率，维持输出电压稳定的一种电源，它和线性电源相比，具有效率高、功率密度高、可以实现和输人电网的电气隔离等优点，被誉为离效节能电源Ｍ目前开关电源已经应用到了各个领域，尤其在大功率应用的场合，开关电源具有明显的优势。开关电源一般由脉冲宽度控制（）、ＰＩ功率开关管、ＷＭＣ整流二极管和Ｌ滤路构成。小功率开源中，Ｃ波电在中关电功率开关管可以集成在ＰＭＷ控制ＩＣ内。开关电源按反馈方式分为电压模式和电流模式。电流模式开关电源因其突出的优点而得到了快速的发展和广泛的应用。但是电流模式的结构决定了它存在两个缺点：恒定峰值电流而非恒定平均电流引起的系统开环不稳定：占空比大于５％０时系统的开环不稳定［２１本文旨在从原理上分析传统电流模式的缺陷及改进方案，之后分析一个实用的斜坡补偿电路。
ｍ，
波电一因反路的可以简ｒ路的半。此馈电设计大幅化ｎ
④ 改善了负载调整率。在电流模式中，误差放大器的带宽更大，因而负载调整率更好。３．电流模式的缺点３恒定峰值电流引起的电感平均电流不恒定。．１
电流模式的实质是使电感平均电流跟随误差放大器输
图ａ电感电流扰动被放大
Ｉ＝ＩＩ（＿Ｉｄ．ｇ．一－２）＿一－ｍｔ
２产２

uc3846斜坡补偿原理

uc3846斜坡补偿原理一、啥是UC3846呀。

UC3846是一种在电源电路里经常能看到的芯片哦。

它就像一个小管家一样，在很多电子设备的电源部分默默地发挥着重要的作用呢。

这个芯片有好多厉害的功能，其中斜坡补偿原理就是它很重要的一部分。

想象一下，如果把电源电路看作是一个小王国，UC3846就是这个王国里的智慧大臣，斜坡补偿原理就是大臣的一个锦囊妙计啦。

二、斜坡补偿的必要性。

三、斜坡补偿原理的简单解释。

那这个斜坡补偿到底是怎么工作的呢？其实呀，它就是给电路里的一些信号做一些巧妙的调整。

比如说，它会给电感电流的斜坡信号加上一个补偿斜坡。

这就好比是给一个正在爬坡的小蚂蚁加了一点助力，让它能更顺利地往上爬。

这个补偿斜坡的加入，改变了电路里原本信号的关系。

原本可能因为某些信号变化太快或者太慢而导致电路不稳定，现在有了这个补偿斜坡，就像是给这些信号之间重新建立了一种和谐的关系。

四、在实际电路中的体现。

在实际的电路当中呢，UC3846通过它内部的一些电路结构来实现斜坡补偿。

它会对输入的一些信号进行检测和分析，然后根据自己的小算法算出应该给多少斜坡补偿。

这个过程就像是一个小厨师在做菜，它要根据食材（输入信号）的情况，然后按照自己的独家秘方（内部算法），加入合适的调料（斜坡补偿）。

这样做出来的“菜”（稳定的电源输出）才会又美味（符合要求）又安全（稳定可靠）。

而且呀，不同的电路环境可能需要不同程度的斜坡补偿，就像不同的人喜欢不同口味的菜一样。

UC3846能够根据实际情况灵活调整，真的是非常聪明呢。

五、斜坡补偿的好处。

斜坡补偿给我们带来了好多好处哦。

最明显的就是它让电源电路变得超级稳定。

这对于那些对电源稳定性要求很高的设备来说，简直就是救星啊。

比如说我们的电脑，如果电源不稳定，电脑可能就会突然死机或者出现一些奇怪的问题。

有了斜坡补偿，电脑就能开开心心地工作啦。

而且呀，它还能提高电源的效率呢。

就像是给一个工人安排了一个更合理的工作流程，让他能够更快更好地完成工作，这样整体的效率就提高了。

3846,斜坡补偿

电路模式:UC3846全桥硬开关,工作频率100KHZ,输入电压220V关键:斜坡补偿参数确定.参照有关文献,峰值电流控制模式的电路需要引入斜坡补偿,电路系统才能正常工作.补偿量为电感电流下降斜率的0.75倍,电路如下图所示图1现在来计算R2的数值,根据有关成熟电路,把R1确定在1000欧姆,由有关文献整理得如下公式(1) R2=R1×(锯齿波电压斜率÷取样电阻上的电压斜率的0.75倍)其中, 锯齿波电压斜率=锯齿波电压幅度÷锯齿波周期而取样电阻上的电压变化斜率如下推导如果初级采用300比1的互感器,主变变比为22比4,次级滤波电感为30UH,那么滤波电感的电流下降斜率反映到互感器取样电阻RS上的电流变化斜率VS等于(2) VS=输出电感电流变化率×主变边比×互感器变比上式中的输出电感电流变化率=输出电压/滤波电感于是(3)取样电阻RS上的电压变化斜率=(输出电压/滤波电感) ×(1/300)×(4/22) ×RSRS由UC3846的电压输入幅度(1.1V)和主电路初级峰值电流来确定,比如主电路峰值电流锁定在20A,那么通过互感器偶合后的电流为20A/300.所以最终RS确定在(4)RS=1.1V÷(20/300)=16.5欧姆取15欧姆把输出电压和输出电感代入式(3)(5) 取样电阻RS上的电压斜率=(45V/30uH) ×(1/300) ×(4/22) ×15欧姆=0.0000000136伏/秒因为锯齿波电压斜率=锯齿波电压幅度÷锯齿波周期100KHZ下代入实测数据锯齿波电压斜率=2V/5us=0.0000004伏/秒最后(6) R2=锯齿波电压斜率÷取样电阻上的电压斜率的0.75倍×R1= 4×0.0000001÷(0.0000000136×0.75)×1000=40K最终还有个滤波电容C2的选取,选小了,系统容易受干扰而工作不正常,选大了系统反映迟钝.一般选锯齿波震荡周期的1/50以下.于是(7) C2小于或等于TON/50R1=5us÷(50×1000)=1000PF计算结束,和常规的电路数值都差不多,但是我的实际电路还不稳定,最头疼的是把峰值限制电流调小(调1脚电位)的时候看到输出波形不是变占空比,而是频率和占空比都降低了,我期待的短路的时候占空比不变频率而把脉宽收到最小的状态并不出现.希望高手指点迷津.。

开关DC＿DC变换器双斜坡补偿技术设计

开关DC＿DC变换器双斜坡补偿技术设计孙大成;陈智【摘要】讨论了一种采用双斜坡补偿技术的峰值电流模式控制PWM升压型DC ＿DC变换器结构，利用双斜坡信号差模输入方法有效消除了单斜坡补偿技术中存在的电路干扰对斜坡信号斜率造成的误差。

利用一个求和比较器电路同时实现了电压和电流的双环反馈以及双斜坡补偿，提高了变换器的瞬态响应速度。

%AstrructureforPWMboostDC_DCconverterbasedonPCM(PeakCurrent Mode)is discussed in this paper,in which the dual slope compensation is utilized.The dual slope compensation can effectively eliminate the circuit interference error by the common-mode rejection of a sum-compa-rator.The converter can realize the function of slope compensation and dual feedback of current inner loop and voltage outer loop at the same time.The instant response of converters has improved.【期刊名称】《微处理机》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P8-11)【关键词】峰值电流模式;双斜坡补偿技术;脉冲宽度调制【作者】孙大成;陈智【作者单位】中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳 110032;中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳 110032【正文语种】中文【中图分类】TN432开关电源常用的反馈控制技术有电压型控制和电流型控制两大类。

斜坡补偿到的来龙去脉与实例

斜坡补偿到的来龙去脉与实例斜坡补偿的引⼊鉴于以下原因,峰值电流控制必须考虑采⽤斜坡补偿。

当电流模式控制变换器的占空⽐超过50%的时候，变换器会在开关频率的次谐波频率点出现振荡，准确地说是在⼀半开关频率的地⽅，除⾮采取斜坡补偿措施。

斜坡补偿的定义：在电流模式控制下，当电流达到⼀定⼤⼩时（由误差放⼤器输出设定）开关关断。

如果占空⽐超过50%，电感电流的上升时间就⼤于整个周期的50%，那么电流下降时间就⼩于⼀个周期的50%’。

在较短的时间内，电流还没有来得及回到静态初始值，下⼀个周期接着⼜开始了。

下⼀个周期的初始电流变⼤了。

在接下来的这个周期⾥，电感电流很快就上升到参考点，使导通时间变短，占空⽐变得更窄；和上⼀个周期相⽐，这个周期的占空⽐减⼩到50%以内。

但是这样⼜导致关断时间太长，下⼀个周期电流的初始值太⼩，⼜使得占空⽐再⼀次超过50%。

如此循环，电流以间隔⼀个周期过⼤和过⼩的⽅式出现振荡。

1 电路的稳定性图 2、图3 分别是占空⽐⼤于50%和⼩于50%的尖峰电流控制的电感电流波形图。

其中Ve 是电压放⼤器输出的电流设定值,?Io 是扰动电流,ｍ1、ｍ2 分别是电感电流的上升沿及下降沿斜率。

由图可知,当占空⽐⼩于50%时扰动电流引起的电流误差?I1 变⼩了,⽽占空⽐⼤于50%时扰动电流引起的电流误差? I1 变⼤了。

所以尖峰电流模式控制在占空⽐⼤于50%时,经过⼀个周期会将扰动信号扩⼤,从⽽造成⼯作不稳定,这时需给ＰＷＭ⽐较器加坡度补偿以稳定电路,如图4 所⽰。

加了坡度补偿,即使占空⽐⼩于50%,电路性能也能得到改善。

图5 m=m2 时，电感电流波形对于 BUCK 电路，补偿坡度是V0/L，由于输⼊电压恒定，所以补偿值便于计算并恒定；对于Boost 电路，补偿坡度是(Vin-Vo)/L，由于输⼊电压随电⽹变化，所以补偿值不恒定，这样对于固定补偿⽹络，很多时候会发⽣过补偿或⽋补偿，降低了电路的性能并导致波形畸变，因此，Boost 电路通常不采⽤峰值电流控制⽽是采⽤平均电流控制的模式，来避免斜坡补偿。

斜坡补偿电路原理

斜坡补偿电路原理你看啊，在电源电路里呢，有个叫电流模式控制的方法。

这就像是一个小管家，要管着电路里电流的事儿。

可是呢，这个小管家有时候也会遇到麻烦。

比如说，当占空比（这就像是电流工作的时间比例啦）变得比较大的时候，电路就会开始捣乱，它会出现一种不稳定的情况，就像小朋友闹脾气一样。

那怎么办呢？这时候斜坡补偿电路就闪亮登场啦。

斜坡补偿电路就像是一个超级英雄，来拯救这个不稳定的局面。

想象一下，电路里的电流或者电压信号就像一座座小山包。

正常情况下呢，这些小山包按照一定的规律排列着，电路就稳稳当当的。

但是当占空比变大的时候，这些小山包就开始变得歪歪扭扭，电路就跟着不稳定啦。

斜坡补偿电路呢，它会给这些小山包添加一些特殊的“泥土”，让小山包重新变得规规矩矩的。

具体来说哦，斜坡补偿电路会产生一个斜坡信号。

这个斜坡信号就像是一把神奇的小铲子，把那些不整齐的小山包重新塑形。

这个斜坡信号会和原来电路里的信号混合在一起。

比如说，原来的信号是往上冲得太猛了，斜坡信号就像一个温柔的力量，拉着它，让它慢慢上升，而不是一下子就冲到天上去。

你可以把原来的电路信号想象成一个调皮的小猴子，总是上蹿下跳的。

斜坡补偿电路产生的信号呢，就像是小猴子的妈妈，牵着它，让它稳稳地走路。

这样一来，电路就不会因为电流或者电压信号的乱跳而不稳定啦。

再从数学的角度看一丢丢哈。

在没有斜坡补偿的时候，电路的一些计算就像是在走钢丝，很容易出错。

一旦加上了斜坡补偿，就像是给走钢丝的人加上了安全绳。

它改变了电路的一些数学关系，让那些原本可能会导致电路混乱的计算变得合理起来。

而且哦，斜坡补偿电路的这个斜坡信号可不是随便乱加的。

它的斜率是经过精心设计的。

就像裁缝做衣服，每一针每一线都得恰到好处。

如果斜率太大了，就像给小猴子的妈妈太大的力气，会把小猴子拉得太狠，电路又会出现新的问题。

要是斜率太小呢，就像妈妈根本拉不住小猴子，电路还是不稳定。

在实际的电路中，斜坡补偿电路的实现方式也是多种多样的。

峰值电流模式升压DC-DC变换器中斜坡补偿的分析与设计

峰值电流模式升压DC-DC变换器中斜坡补偿的分析与设计摘要：本文通过分析固定频率、峰值电流模式升压DC-DC变换器中斜坡补偿的基本原理，提出了一种简单实用的斜坡补偿电路。

该电路利用恒定电流充放电型振荡器产生的斜坡电压信号，通过一个V-I电路转换成可作为斜率补偿用的斜坡电流信号。

关键词：峰值电流模式；振荡器；斜坡补偿引言开关电源按控制模式可以分为电压模式和电流模式两大类。

相比电压模式而言，电流模式因动态响应快、补偿电路简单、增益带宽大、易于并行输出等优点而获得广泛应用。

但是，在峰值电流模式中存在如下问题：占空比大于50%时系统的开环不稳定；由于峰值电流而非平均电感电流而产生的系统开环不稳定性；次谐波振荡；抗干扰能力差，特别是当电感中的纹波电流成分很小时，这种情况更为严重。

解决上述问题的办法很简单，就是增加一个斜坡补偿电路。

本文介绍了固定频率、峰值电流模式升压DC-DC变换器斜坡补偿的基本原理，设计了一种简单实用的斜坡补偿电路。

斜坡补偿的基本原理i_sense是对功率开关管的电流采样，相当于对ton时间内电感电流的采样。

将采样电流i_sense转换成电压信号Vi，再输入到PWM比较器，与误差放大器的输出Vea比较，从而控制功率开关管的导通与关断，实现稳定输出电压的功能。

显然，误差放大器的输出Vea确定了电感电流的峰值，这里假设这个电流为Iref。

首先考虑无斜坡补偿的情况。

从t=nT到t=(n+1)T的一个周期内(T为开关周期)，电感电流线性上升到Iref，然后开始下降。

设t=nT 时的电感电流为in，t=(n+1)T时电感电流为in+1，输出电压为v，占空比为D。

若考虑稳态情况下电流in存在的微小扰动，由升压公式v/Vin=1/(1-D)，并且忽略公式(2)中后两项in的高阶项，则有：设l=-D/(1-D)，则为使系统稳定，l必须满足-1<L<1，即D<0.5。

现在考虑叠加一个斜率为mc的斜坡补偿电流信号到电感电流上的情况，这里mc>0。

开关电源学习笔记(含推导公式)

《开关电源》笔记三种基础拓扑（buck boost buck-boost ）的电路基础： 1，电感的电压公式dtdILV =＝T I L ∆∆，推出ΔI ＝V ×ΔT/L2， sw 闭合时，电感通电电压V ON ，闭合时间t ON sw 关断时，电感电压V OFF ，关断时间t OFF3，功率变换器稳定工作的条件：ΔI ON ＝ΔI OFF 即，电感在导通和关断时，其电流变化相等。

那么由1，2的公式可知，V ON ＝L ×ΔI ON /Δt ON ，V OFF ＝L ×ΔI OFF /Δt OFF ，则稳定条件为伏秒定律：V ON ×t ON ＝V OFF ×t OFF4，周期T ，频率f ，T ＝1/f ，占空比D ＝t ON /T ＝t ON /（t ON ＋t OFF ）→t ON ＝D/f ＝TD→t OFF ＝（1－D ）/f电流纹波率r P51 52r ＝ΔI/ I L ＝2I AC /I DC 对应最大负载电流值和最恶劣输入电压值ΔI ＝E t /L μH E t ＝V ×ΔT （时间为微秒）为伏微秒数，L μH 为微亨电感，单位便于计算 r ＝E t /（ I L ×L μH ）→I L ×L μH ＝E t /r →L μH ＝E t /（r* I L ）都是由电感的电压公式推导出来 r 选值一般0.4比较合适，具体见 P53电流纹波率r ＝ΔI/ I L ＝2I AC /I DC 在临界导通模式下，I AC ＝I DC ，此时r ＝2 见P51 r ＝ΔI/ I L ＝V ON ×D/Lf I L ＝V O ＦＦ×（1－D ）/Lf I L →L ＝V ON ×D/rf I L 电感量公式：L ＝V O ＦＦ×（1－D ）/rf I L ＝V ON ×D/rf I L 设置r 应注意几个方面：A,I PK ＝（1＋r/2）×I L ≤开关管的最小电流，此时r 的值小于0.4，造成电感体积很大。