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PWM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VR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,VIN*TON=VOUT*TOFF.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:​​  1.采用单个反馈环路,因此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余量;​  3.一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
电流模式控制的优点:​​  1.由于电感电流以一个Vin-Vo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。​  2.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。​  3.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3843之类的芯片被嵌位至1V),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)​

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