開關(guān)電源的電壓和電流控制模式你清楚嗎？

1、引言

控制電路就是保證在負(fù)載波動(dòng)的條件下輸出的穩(wěn)定。在選擇開關(guān)電源控制方案時(shí)，控制模式主要分兩種：一種是監(jiān)測(cè)輸出電壓的大小，調(diào)節(jié)PWM占空比，保證輸出電壓的穩(wěn)定，即電壓控制模式。另一種同時(shí)監(jiān)測(cè)電壓和電流，調(diào)節(jié)PWM占空比，保證輸出電壓的穩(wěn)定和電流在正常范圍內(nèi)，不至于過流，即電流控制模式。下面將分別介紹兩種控制模式。

2、電壓控制

電壓控制模式，輸出電壓的大小是一個(gè)至關(guān)重要的量。原理如圖所示。

電壓控制模式的原理是將負(fù)載端的采到的電壓Vf作為誤差放大器的輸入，誤差放大器的另一個(gè)輸入是基準(zhǔn)電壓Vref，兩者比較后送到PWM控制器的輸入與固定的鋸齒波信號(hào)進(jìn)行處理，產(chǎn)生PWM信號(hào)來控制開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié)。

電壓控制模式的優(yōu)點(diǎn)非常突出，存在控制思路簡(jiǎn)單、電路結(jié)構(gòu)單一、輸出阻抗低。但是電壓反饋也存在相位延遲，相應(yīng)速度不夠快的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)的環(huán)路補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)常常過于復(fù)雜，且還需要單獨(dú)設(shè)計(jì)過電流保護(hù)電路。

3、電流控制

電流控制模式，輸出電壓和初級(jí)繞組電流是至關(guān)重要的量。原理如圖所示。

電流控制模式的原理是將采樣電阻上的電壓送到電流比較器的輸入與電壓誤差放大器的輸出做比較，將比較后的結(jié)果來控制PWM的大小，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電壓的穩(wěn)定和電流在合適的范圍。

電流控制模式屬于雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，相比電壓控制模式，電壓調(diào)整率更高，調(diào)節(jié)速度更快，雖然在一定程度上增加了電路的復(fù)雜性，但電流模式不需要單獨(dú)設(shè)計(jì)電流保護(hù)。

設(shè)計(jì)者在選擇控制方案時(shí)往往有多種方案，雖然電流控制方案比電壓控制方案具有更好的魯棒性，但是在很多DC-DC芯片中可以看到電壓控制方案的身影，這里筆者只是做了拋磚引入式的總結(jié)，實(shí)際使用時(shí)還是需要綜合考量。