PWM调制的控制方式

从调制到控制

在专题的上一篇中介绍了各种PWM调制的思路由来，以及衍生出一系列Buck的控制模式。

这一篇，我们将从这个思路延续，并对真实世界的产品一探究竟：各个厂家天花乱坠的控制名称这么多，归根结底都来源于什么。

乱花渐欲迷人眼

为了说清楚各种控制策略的本质，先来说明电压模式控制，和电流模式控制的定义，和可能的所有情形。

电压模式(PWM由电压信号调制产生)

通常情况下是单环的，区别仅在于是通过平均值比较(Average-Based)而产生PWM，还是通过纹波的峰谷值比较(Ripple-Based)产生PWM 。

因为峰谷值比较的缘故，输出电压的平均值和Vref参考值会有误差，为了修正误差提高精度，有时会增加含EA的电压外环形成双环控制，本文称为“精度修正”(Accuracy Correction)。在文献中，这种把Vo信息反馈给两个不同地方的控制手段，叫作“V² Control”。

当输出电压的ESR不能主导纹波时，通过额外的手段产生一个类似电感电流，或同相位于电感电流的波形，代替ESR信息参与控制，以确保控制逻辑的正常运行，避免次谐波震荡。在文献中，这种手段叫作“纹波注入”(Ripple Inejction)。

电流模式(PWM由电流信号调制产生)

双环控制，区别仅在于是通过平均值比较(Average-Based)而产生PWM，还是通过纹波的峰谷值比较(Ripple-Based)产生PWM 。

电感电流的采样，可以依据PWM基于峰值比较还是谷值比较，只采样上管电流还是下管电流，甚至，只采样峰值点还是谷值点。更特别的，可以不直接采样回路里的电流，而类似纹波注入的思路，生成一个同相位的“虚拟电感电流”(Emulated Current)信息，代替真实的电流采样，参与控制。

类似电压控制模式，注入同相位的纹波可以提高控制逻辑的鲁棒性。为了避免次谐波震荡，有时同样需要“纹波注入”(Ripple Inejction)，比如峰值电流控制中的斜坡补偿;另一方面，这样做可提高PWM的抗扰性和稳定度(Noise Immunity, Jittering)，也可据此调节环路小信号模型的特性。

浅草才能没马蹄

提到变频的滞环和COT/FOT控制，以及伪定频的自适应计时器做法。实际上，滞环控制也可以通过自适应的上下比较阈值实现伪定频。下表中，把自适应的伪定频调制方法加上"Adaptive"前缀。

接着，我们把提到的定频PWM调制和PWM+PFM混合调制分为两大类，然后依据本文介绍的电压模式和电流模式再细分，对绝大部分的Buck控制模式进行分类。

需要特别注意，标注出的公司和相应的控制策略，只是笔者个人认为的，该种控制思路的一个典型代表，并不意味着有且仅有这一厂家/这一系列采取了这种控制策略。

另外，自适应阈值/计时器的做法，虚拟电感电流的产生，纹波注入的方式，和修正精度用电压外环的设计，每一家甚至每一个控制系列的细节实现，一定不尽相同，具体可参考如下各厂家的公开资料，和通过表中"Academic"关键词检索IEEE文献学习。

最后，基于Buck的控制策略，绝大部分可以拓展到其他任何拓扑的控制研究中去，Paper就是这么来的。