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峰值电流模式控制中斜坡补偿应用

2018-03-29朱彩莲高龙郑晓东

电子设计工程 2018年2期

朱彩莲,高龙,郑晓东

(东莞职业技术学院电子工程系,广东东莞523808)

在开关电源中,PWM控制电路有电压模式和电流模式两种,电流模式控制电路除了有一个电压控制环外,还有一个响应速度快的电流控制环,电流模式控制电路对输入电压瞬态变化的响应速度快,在双环的共同控制下有更强的负载电流调整能力,同时也易于实现限流和过流保护。但是峰值电流模式恒定的是电感电流的峰值,输出电压存在反复调整的过程,同时在占空比超过50%时,存在控制环路工作不稳定等问题。文中阐述了问题形成的原因,提出了采用在电流采样波形上叠加斜坡补偿的方法,可使电流型控制的系统稳定工作。

1 峰值电流模式控制基本原理

峰值电流模式控制开关电源基本原理如图1(a)所示[1-2]。

图1 电流模式控制开关电源基本原理及工作波形

图中RS为电流检测电阻,检测功率开关管上的开关电流,当开关管闭合,Rs上的电压Us上升,当Us达到并超过误差放大器的输出电压Ue时,电流检测比较器翻转,输出的高电平使锁存器复位,从Q端输出的驱动信号由高电平翻转为低电平,使开关管关断,直到下一个时钟脉冲使PWM锁存器置位,驱动信号由低电平翻转为高电平,开关管再次导通。

当开关管导通时,电感电流增加,当开关管断开时,电感电流减小,图1(b)示出了电流模式控制下开关电源工作波形,图中Ue是误差放大器的输出电压,Us是初级电感电流在电流检测电阻上的电压,由工作波形可以看到,显然Ue控制了电感电流的峰值[3]。……

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