开关电源控制电路中电流控制模式的优缺点有哪些

众所周知，DC-DC转换器使用一个或多个开关装置将一定水平的直流输入电压转换为另一水平的直流输出电压。在给定的直流输入电压下，通过调节电路开关器件的导通时间来控制平均输出电压的控制方法之一是使用一定的固定频率进行开关，并通过调节开关管的长度来控制平均输出电压。
传导间隔。此方法也称为脉冲宽度调制[PWM]方法。
从控制方法可以将PWM分为两种类型，即电压模式控制和电流模式控制。电压控制方法的基本原理是将误差放大器的输出信号与固定的锯齿波进行比较，以生成PWM信号进行控制。
从控制理论的角度来看，电压控制模式是一种单回路控制系统。压控转换器是一个二阶系统，具有两个状态变量：输出滤波电容器的电压和输出滤波电感器的电流。
二阶系统是条件稳定的系统。只有对控制电路进行仔细的设计和计算后，闭环系统才能在某些条件下稳定运行。
图1是电压型控制的原理框图。电流模式控制是指将误差放大器的输出信号与采样的电感器峰值电流进行比较。
这样，控制输出脉冲的占空比，以使输出电感器峰值电流随误差电压的变化而变化。当前控制类型为一阶系统，一阶系统为无条件稳定系统。
在传统的PWM电压控制的基础上，增加了电流负反馈链路，使其成为双回路控制系统，从而电感器电流不再是一个独立变量，因此开关转换器的二阶模型变为一阶系统。信号。
从图2可以看出，与单闭环电压控制模式相比，电流模式控制是双闭环控制系统。外环由输出电压反馈电路形成，内环由变压器采样的输出电感器电流形成。
在这种双回路控制中，电压外回路控制电流内回路，即，内回路电流在每个开关周期内上升，直到达到由电压外回路设定的误差电压阈值为止。电流内部环路立即执行逐脉冲比较，并监视输出电感器电流的动态变化。
电压外环仅负责控制输出电压。因此，电流型控制模式具有比电压型控制模式大得多的带宽。
电流模式控制模式有很多优点：线性调整率（电压调整率）非常好；整个反馈电路成为一阶电路，因为反馈信号电路与电压类型相比降低了一阶，因此误差放大器控制简化了环路补偿网络，提高了稳定性，并改善了频率响应。它具有较大的增益带宽乘积；具有瞬时峰值电流限制功能。
它简化了反馈控制补偿网络，负载电流限制，磁通平衡等电路的设计，减少了元件的数量和成本，对于提高开关电源的功率密度，实现小型化和模块化具有重要意义。当然，也有缺点。
例如，当占空比大于50％时，系统可能会不稳定，并且可能会发生次谐波振荡。此外，在升压型和降压-升压型中，电路拓扑的选择也受到限制。
在电路中，由于储能电感器不在输出端，因此峰值电流和平均值之间存在误差。当前的。
对噪声敏感，抗噪声性差等。存在针对此类缺陷的解决方案，并且斜坡补偿是必需的方法。