王金平 许建平 兰燕妮 徐杨军

（西南交通大学电气工程学院 成都 610031）

1 引言

为实现高频化、高效率、高功率因数以及良好的电磁干扰（Electromagnetic Interference, EMI）特性，开关变换器调制/控制技术的研究逐渐成为人们关注的焦点。开关变换器的调制方式主要有脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation, PWM）、脉冲频率调制（Pulse Frequency Modulation, PFM）以及PWM和PFM混合调制。传统PWM调制开关变换器的响应速度慢，轻载效率低；PFM调制开关变换器虽然提高了轻载时的效率，但其变化的工作频率，给滤波器的设计带来了困难；混合调制模式电路设计较为复杂[1-3]。因此，人们一直在探索新的控制方法。

恒定导通时间（Constant On-Time, COT）控制技术是一种在工业界中得到广泛应用的基于 PFM调制的技术[4-5]，它使开关变换器的功率开关管在一个固定的时间间隙内导通，通过控制关断时间实现控制信号占空比的调节，以维持输出电压的稳定[6-8]。COT控制开关变换器具有瞬态响应速度快，系统设计简单[9]，无需误差放大器等优点。但是COT控制开关变换器的开关频率随着输入电压的变化而变化[10]，对EMI滤波器的优化设计带来困难。为了解决这一问题，本文提出了一种基于输入电压前馈补偿的COT（Input Voltage Feed-forward Compensated COT, IVFC-COT）控制技术。

IVFC-COT控制技术在 COT控制技术的基础上，通过引入输入电压前馈环，使固定导通时间受输入电压控制，即在输入电压变动时通过调整固定导通时间，从而保持开关频率恒定。IVFC-COT控制技术不仅继承了COT控制环路设计简单，无需误差放大器，瞬态响应速度快等优点，还能使开关频率在输入电压或负载波动时保持恒定。……