电流型控制模式的斜坡补偿

杨仕伟 贵州师范学院 550025

【文章摘要】

在传统的电压形式的调控之下， PWM 控制器又新添了一个电流反馈环路，该种控制器是由电流模式控制的，添加了新的东西以后动能性明显有了很大的提高，这种模式，已经成为PWM 控制器的首先款式。

【参考文献】

电流模式控制;PWM 控制器; 电流反馈环路

1 电流型控制模式的斜坡补偿

在电压调控下的开关电源控制体系不但有一个单一的控制环路，同时又有个Q 值的共同控制点，在开环倍率特征的线条上表现为一个振峰比较大的数值，使体系的震动频率大增。为了将这种震动对整个体系产生不良的影响，通过电压控制仪器设备，利用PI 或PID 对整体体系进行震动频率的调整，而这种调控措施降低了整个体系低频段的震动损坏，使整个体系的反应速度降低，影响了震动的特性。

电流模式的调控系统，对电流正常使用产生不利的影响，对整个体系的开环效率产生好的影响，使其变得比较容易调整。一般情况下，采用电流调控方式后，电压环的电流传递速率将会发生巨大变化，其频率特征线条也会受到谐振峰的影响， 所以对电压环进行恰当的调整将变得十分容易，可以提高电流的运转效率，使得整个电流运转体系的动态性加强，为其提供一个更加稳定的运转环境，不过电流模式的调控也具有明显的不足之处，正如下面提到的：

（1）所占用的空间面积超过一半还多的时候，整个体系就会出现不稳定的问题，特别容易引起次谐波振荡的出现。此外，在选择电路拓扑结构的过程中还会受到不同程度的限制，在升压型电路和降压—升压型电路中，因为距离电流输出端的距离过远，所以在峰值电流与平均电流之间从在这很大的不足之处。

（2）对杂音很敏感，而且对这些声音的抵抗能力比较弱小。由于电感处于连续储能电流之中，所以电流在经过斜坡的过程中其输送效率也会明显地降低，电流信号中一旦产生一些杂音就会对整个控制系统产生不良的影响，在关闭的时候将会对共振谐波产生很大的影响，使系统进入次谐波振荡。

（3）对于一些根据要求指令来进行输入输出处理的电路，对隔离变压器的工作有着较高的限定。例如在单端正激式电路中，如果想要在开关上火的电流通过斜坡的速率，就必须要对变压器的初级电流感应进行测量，不过进行这项工作，容易导致励磁中电流总量的扩大、影响效果，所以必须要对此项工作进行综合考虑。

通过对上面各种数据的分析，必须要将峰值电流控制在有效的范围以内。

2 电路的稳定性

下面连个图所要表达的内容分别空间面积所占总量小于一半或者大于一半的尖峰电流调控电波图。其中代表的是电压放大设备传递的电流数值，代表的是扰动电流的数值，m1、m2 代表的是电感电流的上沿斜率，与电感电流的下沿斜率。从下面两个数据图我们可以看到，在空间面积小于一半的时候，由于扰动电流的影响产生的差距数值在不断缩小，当所占的空间超过一半多的时候，扰动电流所导致的差距也在不断地扩大。因此，尖峰电流调控所占的空间比例要超过一半，在一定的时间期限内将会使得扰动信号的规模拓展开来，导致工作效率波动太大，在这种情况下要将PWM 的比较器加坡度进行固定化处理。

下图所要描述的是带斜坡补偿的占空比大于50% 的尖峰电流控制的电感电流波形图。加了坡度补偿后，即使占空比小于50%，电路性能也能得到改善。斜坡补偿前，补偿后，对于占空比为100% 的情况，稳定时必须满足，即补偿斜率，一般情况下我们选择的下斜率为m2 最合适， 在这种情况下可以在第一个时间范围内将扰动信号进行调整，让其恢复最佳状态。

3 减小尖峰值/ 平均值误差

从本质上来讲，对电流模式进行的调控，其主要目的就是使平均电感电流和电压差之间的变成一个横定的数值，可以在用恒流源进行替代的过程中，让整个体系从二阶降转换为一阶的模式，不过在顶尖电流的调控中随着占有空间面积的大小，的不断变化，不同类型的平均数值同样也会具有很大的不同，比方下图所要展示的内容。在这一前提下可以用图5 的形式来进行处理，要想获得同等电流就要进行空间占有面积的调整。

4 斜坡补偿

在电流控制系统中，DC/DC 开关电源的调整，必须在PWM 的空间面积符合D>50% 的条件下进行，对固定频率峰值电流形式的调控措施存在着一定程度上的波动，必须要给以恰到好处的补偿完善， 只有这样做才能保证震荡的和谐稳定性。

其实电容的用电时间就是斜坡信号的不同时期，流过MOSFET 上的电流通过一个电阻完成电压的转换后，将会受到峰值电流的影响。关于斜坡补偿电路的理论与构建进行对比分析研