在開關(guān)模式電源轉(zhuǎn)換器中，峰值電流控制因其固有的電流限制和易于控制而非常流行。但是，如果占空比高于 50%，就會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定問題。
    一些背景：電流的上升斜率是 dI/dt = V CC / L P，其中 V CC 是電源電壓，L P 是變壓器或輸出電感器的電感。
    下降斜率是 dI/dt = V R / L P，其中 V R 是反射到初級的次級電壓 = (V O + V F ) × N P / N S。所以上升斜率取決于輸入電壓而下降斜率是恒定的。占空比 D 為：t ON / T = 1 / (1 + V CC /V R )。
    以下示例假定反激式轉(zhuǎn)換器，但降壓或正向轉(zhuǎn)換器也存在同樣的問題。

    在圖1中，D < 0.5，即V CC > V R。黑色波形是電感（電感器或變壓器初級）中的理論電流。如果電流有小的擾動(dòng)，如紅色波形所示，峰值電流限制會(huì)糾正誤差，如圖所示。系統(tǒng)本身是穩(wěn)定的。

    圖1  穩(wěn)定運(yùn)行

    圖2  運(yùn)行不穩(wěn)定
    在圖 2中，當(dāng) V CC < V R或 D > 0.5 時(shí)顯示相同的波形。現(xiàn)在電流的擾動(dòng)（紅色）導(dǎo)致占空比和平均電流發(fā)生顯著變化。系統(tǒng)不穩(wěn)定。如果我們繪制 D = 0.5 的波形，很容易看出電流誤差在隨后的周期中保持不變；我們正處于不穩(wěn)定的邊緣。

    為了解決這個(gè)問題，我們不是將峰值電流與固定值進(jìn)行比較，而是將其與斜坡進(jìn)行比較，如圖3所示。正如我們所看到的，有一個(gè)顯著的改進(jìn)：穩(wěn)定性現(xiàn)在與占空比低于 0.5 時(shí)一樣好。圖 4顯示，如果參考斜坡與下降電流斜坡具有相同的斜率，則恢復(fù)發(fā)生在單個(gè)周期內(nèi)。

    圖 3  斜坡電流限制

    圖 4  與電感下降電流具有相同斜率的斜坡電流限制
    然而，過多的斜率補(bǔ)償會(huì)使轉(zhuǎn)換器的行為更像電壓模式轉(zhuǎn)換器，而不是電流模式轉(zhuǎn)換器。如果參考斜坡的斜率為當(dāng)前斜率的 50%，則我們處于不穩(wěn)定的極限。因此，參考斜坡的實(shí)際斜率在當(dāng)前斜坡的 50% 和 100% 之間；75% 是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。這種添加參考斜坡的方法稱為“斜率補(bǔ)償”。
    即使工作在占空比低于 50% 的降壓、正向或反激式轉(zhuǎn)換器中，增加的斜坡也有好處。如果電感高而電流紋波低，噪聲可能會(huì)導(dǎo)致誤關(guān)斷。添加的斜坡使轉(zhuǎn)換器穩(wěn)定，少量就足夠了。峰值電流限制的一個(gè)問題是平均電流隨占空比變化。如果斜率補(bǔ)償為50%，則可以看出平均電流不隨占空比變化，電流控制回路得到改善。然而，當(dāng)占空比接近 100% 時(shí)，可能會(huì)發(fā)生次諧波振蕩。

    通常無法訪問 IC 控制器的參考電壓。更簡單的方法是在輸入電流信號(hào)中添加一個(gè)斜坡：正斜坡與參考電壓的負(fù)斜坡具有相同的效果。標(biāo)準(zhǔn)方法是使用 PWM 控制器的振蕩器的斜坡，如圖5所示。

    圖 5  典型的斜率補(bǔ)償
    該系統(tǒng)有兩個(gè)缺點(diǎn)：
    并非所有控制器都可以訪問振蕩器斜坡。
    R1 的值必須非常低（R1 ? R2，例如，R1 = 0.1 × R2），因此盡管 Q1 緩沖電阻器，但振蕩器電路會(huì)加載并且頻率可能會(huì)受損。

    圖 6中的設(shè)計(jì)理念 沒有這些問題。它可以與任何控制器一起工作，而不依賴于其振蕩器電路。

    圖 6  適用于任何控制器的斜率補(bǔ)償
    當(dāng)柵極輸出為高電平時(shí)，隨著 R1 對 C1 充電，斜坡上升。當(dāng)柵極輸出下降時(shí)，C1 通過 D1 和 R3 放電。斜率補(bǔ)償量由 R2 設(shè)置。
    一個(gè)實(shí)際的例子將有助于理解電路和計(jì)算值。該示例是一個(gè) 10W 12V 連續(xù)模式反激式轉(zhuǎn)換器。它必須在 135 至 390 VDC 輸入下工作。
    初級電感為 33mH，I max = 0.1A，所以 R5 = 10？對于 1V I S 閾值。
    反射到初級的次級電壓為 V R = (V O + V F ) × N P / N S = (12V + 0.6V) × N P / N S = 200V（匝數(shù)比為 16:1）。開關(guān)頻率 = 100 kHz (T = 10?s)。
    為獲得相當(dāng)線性的斜坡，其電壓可選擇為 1/3 V CC；也就是說，如果 V CC = 12V，則合理的峰值電壓為 4V。那么斜坡振幅為 4V – 0.6V = 3.4V。
    計(jì)算占空比：
    D值 = 1 / (1 + V CC(值) / V R ) = 1 / (1+140V/200V) = 0.6
    t ON(值) = 10?s × 0.6 = 6?s
    坡道坡度：
    (dV/dt)斜坡 = 3.4V / 6?s = 567×10 3 V/s
    初級電流下降斜率：
    dI/dt = 200V / 33mH = 6×10 3 A/s
    R5 中電壓的斜率：
    (dV/dt)分流 = dI/dt × R5 = 60×10 3 V/s
    計(jì)算 75% 斜率補(bǔ)償?shù)?R2：
    R2 = R4 × (dV/dt)斜坡 / ((dV/dt)分流器 × 0.75)
    = 1 千？× 567×10 3 V/s / (60×10 3 V/s × 0.75) = 12.6k?
    下一步是找到 R1 和 C1 的值，其中 R1 ? R2。我們必須使用充電電容方程：
    t = RC ln((V CC – V 1 )/(V CC –V 2 )) 至 為 R1 和 C1 獲取合適的值。在該示例中，t = 6?s，V CC = 12V，V 1 = 0.6V，V 2 = 4V，因此結(jié)果為 RC = 17?s。
    一個(gè)好的選擇是 C1 = 22nF 和 R1 = 750?。
    放電電阻 R3 可以盡可能小，同時(shí)將峰值 D1 電流保持在其限制范圍內(nèi)；R3 × C1 ? t關(guān)閉。在我們的示例中，D1 是 BAS16，R3 = 47?，t OFF = 4?s，R3 × C1 = 1?s。
    C2 的電抗必須遠(yuǎn)低于 R2；C2 = C1 是一個(gè)方便的選擇。