起因: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。
操作:针对这个问题,斜坡补偿基本上是在电流上迭加一个固定斜坡的信号。由于所迭加
的斜坡是一个固定值,电流闭环的影响可以得到较好抑制。事实上,斜坡补偿的真正作用
是使控制环更像电压模式控制。可以这样来理解:电压模式控制是用固定斜坡的锯齿波
和误差放大器的输出进行比较,所以当选加的斜坡越来越大的时候,变换器就越来越像电
压模式控制,当斜坡补偿的幅度与电流信号幅度之比趋于无穷大时,就完全变成了电压模
式控制。刚才的说法也同样可以得到解释:电源轻载时电流模式控制就变成了电压模式
控制。
电流模式控制的好处:
从实用的目的来说,用第二个环路,即内环(见附图1)的目的是为了控制电感电流,使电感
影响不出现在功率回路的传递函数中。这是因为功率回路的传递函数已经包含了电流闭环回路
在内,因此电感的作用完全被环路包括在内而不会出现在响应特性中。这样就不必担心输出!"
谐振回路,在高频段,就只有一个极点(输出电容),相移是-90°而不是-180°。由于这些原因,
电流模式控制要比电压模式控制更加容易,而且也使得电流模式控制的带宽可以更宽。
局限性:
一般地,电流模式控制用电阻(或者用电流变压器)来检测电流,并把电流信号反馈到PWM芯片。
但是,当负载电流减小的时候,检测到的电流自然也随着减小。如果负载非常轻,电流信号小到可
以忽略,系统中电流环就不起作用。
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