Richtek Buck转换器ACOT架构的运作原理是什么？

ACOT 是 Advanced COT 的缩写，意为对 COT 的改进，立锜将 ACOT注册为商标，所以常常这样表达它：ACOT™。

COT 是 Constant On time 的缩写，意为固定导通时间。了解基本原理的人都知道，Buck 转换器基本架构是这样的：

王茜

2019-9-17 09:09:06

上桥开关 S1 导通的时候，输入电压施加到电感L和输出电容 COUT 构成的滤波器上，电流经电感流入输出电容造成输出电压上升，同时在电感中积累磁能，流过的电流越来越大。当 S1 截止的时候，电感电流还会继续流动，下桥开关 S2 里的体二极管首先导通为电流提供续流通道，Buck 控制器会尽快使 S2 导通以降低损耗，经过一段时间以后，S2 截止，S1 重新导通，上述过程再重复进行。S1 和 S2 分别开关一次的这个时间段就是一个周期，S1 导通的时间在这一个周期中所占的比例便是电路工作的占空比。对于 Buck 转换器来说，占空比就等过于输出电压与输入电压的比值，通过占空比的调节便可调节输出电压，这种调节方式便是脉冲宽度调制即 PWM 所表达的意思。

COT 意为恒定导通时间，它的意思是说 S1 每一次导通的时间是固定不变的，但每一次导通的发生是由反馈信号和参考电压的比较决定的，控制系统一旦发现反馈信号低于参考电压便触发一次导通过程以便为输出端提供能量，因而 S1 的截止时间是不确定的，它会根据输入、输出的状况而发生变化。

反馈系统一旦发现反馈信号低于参考电压便会触发一次导通过程的机制会带来一个好处，可以把对负载的变化所带来的对输出电压的影响尽快消除，因而具有极快的响应速度。从感觉上看，这是一种非常直观有效的反应机制，但是它也有自己的不足，由于截止时间不确定，所以周期也不确定，因而工作频率也是不确定的，这种状况可能有的应用不在乎，但有的应用就不可以接受。作为改进了的 COT 架构，ACOT 控制架构解决这个问题的办法是在其控制系统中加入了测量实际工作频率并与预设工作频率进行比较的机制，比较的结果会用于实现对 S1 导通时间的调整，最终实现工作频率几乎不变的效果。这里说的不变是就稳定情形而言的，负载或输入发生动态变化的时候频率还是会改变的，否则就不再是 COT 架构了，但改变只在局部发生，不会影响全局。

上桥开关 S1 导通的时候，输入电压施加到电感L和输出电容 COUT 构成的滤波器上，电流经电感流入输出电容造成输出电压上升，同时在电感中积累磁能，流过的电流越来越大。当 S1 截止的时候，电感电流还会继续流动，下桥开关 S2 里的体二极管首先导通为电流提供续流通道，Buck 控制器会尽快使 S2 导通以降低损耗，经过一段时间以后，S2 截止，S1 重新导通，上述过程再重复进行。S1 和 S2 分别开关一次的这个时间段就是一个周期，S1 导通的时间在这一个周期中所占的比例便是电路工作的占空比。对于 Buck 转换器来说，占空比就等过于输出电压与输入电压的比值，通过占空比的调节便可调节输出电压，这种调节方式便是脉冲宽度调制即 PWM 所表达的意思。

COT 意为恒定导通时间，它的意思是说 S1 每一次导通的时间是固定不变的，但每一次导通的发生是由反馈信号和参考电压的比较决定的，控制系统一旦发现反馈信号低于参考电压便触发一次导通过程以便为输出端提供能量，因而 S1 的截止时间是不确定的，它会根据输入、输出的状况而发生变化。

反馈系统一旦发现反馈信号低于参考电压便会触发一次导通过程的机制会带来一个好处，可以把对负载的变化所带来的对输出电压的影响尽快消除，因而具有极快的响应速度。从感觉上看，这是一种非常直观有效的反应机制，但是它也有自己的不足，由于截止时间不确定，所以周期也不确定，因而工作频率也是不确定的，这种状况可能有的应用不在乎，但有的应用就不可以接受。作为改进了的 COT 架构，ACOT 控制架构解决这个问题的办法是在其控制系统中加入了测量实际工作频率并与预设工作频率进行比较的机制，比较的结果会用于实现对 S1 导通时间的调整，最终实现工作频率几乎不变的效果。这里说的不变是就稳定情形而言的，负载或输入发生动态变化的时候频率还是会改变的，否则就不再是 COT 架构了，但改变只在局部发生，不会影响全局。

凌章致

2019-9-17 09:09:08

COT 架构存在的另外一个问题出现在反馈信号上。从全局看，输出电压是平稳的，因而反馈信号也是平稳的，但在细节上看它们却并不平稳，其中包含着大量的纹波，这是由电感电流、输出电容、输出电容中含有的等效串联电阻ESR和负载等共同形成的。由于电容制作技术的进步，现今的陶瓷电容容量大、ESR 低，它们都会带来输出电压纹波变小的结果，因而反馈信号中的交流成分也会变小，这样就会导致反馈系统不能及时感知到输出电压变化的结果，这将导致 COT 控制中的不稳定问题发生。

ACOT 控制架构解决这个问题的办法是在内部加入一个电感电流的模拟装置，将它产生的信号与反馈信号叠加以后便增大了纹波信号的幅度，相当于可以提前知道后面会发生什么并加以预防，从而解决了这种由于陶瓷电容的 ESR 很低所带来的问题，因而稳定性能大大提升。

上图便是对 ACOT 控制架构中所加入的改进措施的一个说明，有兴趣者可以慢慢体悟。

李亮涟

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王茜

凌章致

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