基于COT控制的降压型DC |
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电压模控制原理: 通过电阻分压网络 R1 与 R2 将输出电压 而通过调节分压电阻 R1、R2 的比例,可以调节输出电压的大小。PWM 信号通过驱动与控制逻辑对高端 M0 与低端管 M1 的开关进行控制。下图为电压模控制在稳态工作状态下的波形图。 在一个周期内,控制与驱动信号首先打开 M0 管,输出电压逐渐开始上升,反馈电压升高,当其升高至超过阈值时,PWM 比较器 COMP 翻转,控制 M0关断,M1 打开,输出电压开始下降,形成动态平衡保持输出电压的稳定。 当输出电压大于设定目标电压时,其反馈电压增大,通过误差放大器后输出的误差信号 VC 抬升,最终使得输出控制信号的占空比减小,此时,作用在开关管上的驱动信号在一个周期内开启高端管的时间缩短,使得输出电压大小降低,使得输出电压达到稳定状态,同理,反馈电压减小时占空比变大。 电压模控制由于仅有一条反馈回路,即电压反馈回路,故其结构相对简单,同时较大摆幅的锯齿波信号使得电压模控制对噪声的抵抗能力更强。但因为电感电流与输出电压存在一定的相位差,其对负载变化的响应较慢。同时电压模设计的补偿网络通常为 III 型补偿,其结构较为复杂,也会降低系统的响应速度。 电流模控制电流模控制方式与电压模控制方式的区别是在电路中加入了电流采样部分,该控制模式与电压模控制的单环控制不同,是包含了电压与电流的双环控制,其中电压环确定输出电压 VOUT,电流环包含负载电流与输入电压的变化信息,加快响应速度。通过电压反馈与电流反馈的双反馈结构稳定输出电压。电流模控制包括峰值电流模控制、平均电流模控制、滞环电流模控制等。 电流模控制原理: 在电流模控制结构 DC-DC 转换器的实际设计中,应用最广泛的是峰值电流模控制模式,其结构图如下图所示。 其包含两条反馈回路,第一条反馈回路为电压回路,与电压模控制相同,由反馈电压参与环路比较,最终由 EA 输出误差放大信号。 同时其对电感电流采样,通过转换电阻 当高端管导通时,电感电流升高,采样电流升高,使得 电流模控制由于内部的振荡器结构,其可以保证在不同的输入输出电压的情况下,均可以保持开关控制信号频率的稳定。同时该模式具有更大的带宽,补偿网络相对简单,与电压模控制相比,其响应速度更快。但其对噪声的敏感度更高,可能对系统的稳定性产生影响。 迟滞控制 电压模控制与电流模控制为基于小信号控制模式,而迟滞控制为基于大信号的控制模式,可以通过电流进行控制,也可以通过电压进行控制。同时其直接将反馈信号与参考信号进行比较,不存在环路稳定性问题。 滞回比较器具有上限参考电压 |
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