降壓開(kāi)關(guān)電源設計過(guò)程中控制技術(shù)的選擇,降壓開(kāi)關(guān)電源的設計過(guò)程非常簡(jiǎn)單，從最初的規格說(shuō)明出發(fā)，為設計選擇合適的核心電路，再配置一些外部元件，降壓開(kāi)關(guān)電源的設計過(guò)程非常簡(jiǎn)單，從最初的規格說(shuō)明出發(fā)，為設計選擇合適的“核心電路”，再配置一些外部元件，最 后仿真和驗證以完成設計方案。但是目前有很多種控制技術(shù)，如何做出合適的決定很具挑戰性。為了選擇更合適的控制器或調節器，必須進(jìn)行深入的研究。

　　經(jīng)典的PWM控制技術(shù)

　　最常見(jiàn)的控制器采用經(jīng)典的脈沖寬度調制 (PWM) 技術(shù)，利用內部時(shí)鐘引導每個(gè)工作周期的開(kāi)始，使主MOSFET導通。通過(guò)比較控制電壓 (Vc) 和鋸齒波電壓幅度(Vp)，能夠對關(guān)閉時(shí)間進(jìn)行定時(shí)，如圖1所示。

圖1 電壓模式降壓穩壓器的基本架構

　　鋸齒波有三種不同的生成方式，與之對應的是電壓模式、電壓型前饋控制和電流模式這三種控制技術(shù)。

　　電壓模式：經(jīng)典

       控制器內部產(chǎn)生一個(gè)恒定的鋸齒波，它具有恒定的電壓幅度。

　　電壓模式避免了電流模式斜率補償所帶來(lái)的復雜度增加，不容易受噪聲影響，而且通常檢測輸出電流所需的消隱時(shí)間更短。環(huán)路增益和帶寬也隨著(zhù)輸入電壓的增加而增大。

　　因為簡(jiǎn)單，電壓模式廣泛使用在低輸出電流的應用中，此時(shí)輸入線(xiàn)路相對穩定，具有比較慢的線(xiàn)路瞬態(tài)變化。

　　調制器和功率級的增益如下：

　(1)

這里，Rc是輸出電容的ESR，是輸出負載的阻抗;L和C分別是輸出濾波器的電感和電容值，調節器的環(huán)路增益H(s)表示成：

　　(2)

　　調制器和功率級的增益直接跟隨輸入電壓(Vin)的增加而增加。和頻率相關(guān)的項是LC網(wǎng)絡(luò )的傳輸函數。該網(wǎng)絡(luò )具有電感和輸出電容所引入的雙重極點(diǎn)，同時(shí)還具有一個(gè)零點(diǎn)，該零點(diǎn)由輸出電容C和它的ESR造成。

　　電壓型前饋控制

　　鋸齒波的斜率隨輸入電壓變化，而且消除了輸入電壓變化導致的環(huán)路增益和帶寬的可變性。電壓型前饋控制避免了公式(1)和(2)對輸入電壓的依賴(lài)。

　　線(xiàn)路瞬態(tài)響應也有所改善，這是由于調節器在輸出電壓發(fā)生變化之前(輸入電壓的變化所致)就改變了占空比。電壓型前饋控制所帶來(lái)的另一個(gè)好處在于可以在輸入電壓的整個(gè)變化范圍內優(yōu)化環(huán)路增益。

　　電流模式：傳統而且高性能

　　電流模式并沒(méi)有使用恒定的鋸齒波來(lái)控制占空比，而是采用了輸出電感電流所產(chǎn)生的鋸齒波(見(jiàn)圖2)。電流檢測放大器通過(guò)測量主MOSFET導 通時(shí)的電流來(lái)檢測電感電流。添加了固定的校正斜坡，從而消除了占空比大于50%所帶來(lái)的次諧波振蕩問(wèn)題。在開(kāi)關(guān)周期的開(kāi)始階段，開(kāi)關(guān)打開(kāi)，Rs和電流檢測放大器檢測電感電流。然后把電流檢測信號加到校正斜坡中，當這兩個(gè)波形的和超過(guò)Vc時(shí)，比較器的輸出變低，關(guān)閉輸出開(kāi)關(guān)。在電流模式技術(shù)中，調制器、輸出開(kāi)關(guān)和電感的工作原理類(lèi)似于跨導放大器，給輸出提供一個(gè)經(jīng)過(guò)調節的電流。結果，由于屬于基本的電壓模式控制，該級的增益不受Vin的變化影響。但是，該級的增益將隨負載阻抗發(fā)生變化。