为什么开关稳压器中的电流模式控制很重要

市场上有数千种不同的开关稳压器。选择基于输入电压范围、输出电压能力、最大输出电流和一系列其他参数等规格。本文介绍电流模式（数据手册中常见的差异化特性）及其优缺点。

电流模式稳压器说明

图1显示了电流模式稳压器的基本工作原理。在这里，反馈电压不仅与内部基准电压进行比较，而且还与锯齿式电压斜坡进行比较，以便为电源开关生成必要的PWM信号。该斜坡的斜率在电压模式稳压器中是固定的。在电流模式稳压器中，斜率取决于电感电流，由图1所示开关节点处的电流测量产生。这就是电流模式稳压器与电压模式稳压器的区别。电流模式稳压器具有许多优点。一是电感电流立即适应输入电压的变化（V在在图 1 中）。因此，输入电压变化信息直接馈入控制环路，甚至在输出电压（V外图1）跟踪此输入电压变化。

图1.电流模式稳压器的基本工作原理。

电流模式控制的优势令人信服，市场上的大多数开关稳压器IC都根据这种电流模式控制原理工作。

另一个关键优势是简化的控制环路补偿。电压模式稳压器的波特图显示双极;此时，电流模式稳压器仅产生功率级的一个简单极点。这会产生90°的相移，而不是双极的180°。因此，电流模式稳压器可以更容易地进行补偿，从而保持稳定。图2显示了典型电流模式稳压器功率级的简单传递函数。

图2.通过电流模式控制的简化控制环路补偿，如波特图所示，功率级中只有一个简单极点。

但是，除了上述优点外，还存在一些缺点。电流模式稳压器在开关转换后无法立即进行所需的电流测量，因为此时噪声会强烈耦合到测量中。开关引起的噪声需要几纳秒才能消退。这称为消隐时间。它通常会导致比电压模式稳压器更长的最小导通时间规格。电流模式稳压器的另一个缺点是原则上可能存在次谐波振荡。如图 3 所示。如果需要大于50%的占空比，电流模式稳压器可以交替执行短脉冲和长脉冲。在许多应用中，这被认为是不稳定的，应该避免。为了解决这个问题，可以在图1所示的产生的电流斜坡上增加一定的斜坡补偿。它可以将临界占空比阈值提高到远高于50%，因此即使在较高的占空比下，也不会发生次谐波振荡。

图3.开关节点电压：具有电流模式稳压器的次谐波振荡。

即使是前面提到的这些限制，由于消隐时间和由此产生的占空比限制，也可以通过IC设计来规避。例如，一种补救措施是采用低侧电流检测，其中电感电流是在关断时间而不是导通时间内测量的。

结论

总而言之，开关稳压器中电流模式控制的优点超过了大多数应用的缺点。并且通过各种电路创新和修改，可以绕过缺点。因此，目前大多数开关稳压器IC都使用电流模式控制。

审核编辑：郭婷