有關(guān)開關(guān)穩(wěn)壓器的介紹性文章有時會顯示僅描述功率級的圖表，但如果您一直在閱讀我有關(guān)開關(guān)穩(wěn)壓器技術(shù)和拓?fù)涞奈恼?，您就會知道這些電路需要功率級和控制器。雖然功率級可能確實是基于電感器的電壓轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵，但基于反饋的開關(guān)控制是生成可預(yù)測的穩(wěn)定輸出的關(guān)鍵。
　　在我的閉環(huán)控制入門書中，我們檢查并模擬了電壓控制電路。這次，我們將討論一種不同的控制方案：電流模式控制，也稱為 CMC。
　　電壓模式控制
　　在進(jìn)入主題之前，讓我們簡要回顧一下直接的閉環(huán)控制方法。它遵循以下步驟：
　　輸出電壓通過電阻分壓器反饋至誤差放大器。
　　誤差放大器產(chǎn)生與縮放輸出電壓和參考電壓之間的差值成比例的誤差信號。
　　比較器使用誤差信號和外部生成的斜坡信號來產(chǎn)生驅(qū)動開關(guān)的PWM波形。
　　PWM 占空比的變化會影響輸出電壓。
　　當(dāng)所有這些都集成到適當(dāng)補償?shù)姆答伃h(huán)路中時，調(diào)節(jié)器將鎖定指定的輸出電壓并自動響應(yīng)線路和負(fù)載變化。這就是我們所說的電壓模式控制。

　　下面的圖 1 顯示了通用電路的電壓控制設(shè)置。

　　顯示降壓轉(zhuǎn)換器電壓模式控制設(shè)置的電路圖。
　　圖 1.電壓模式控制方案。
　　電流模式控制
　　雖然直觀且有效，但電壓模式控制具有固有的局限性：在輸出端檢測到電壓變化，由于電容的原因，電壓變化必然會逐漸變化，并且在輸出端也會觀察到主控制變量（PWM 占空比）的影響。因此，閉環(huán)控制動作必須從輸出一路傳播到再次輸出。這會減慢該過程，使得電壓模式控制成為一種處理線路或負(fù)載波動的相當(dāng)滯后的方法。
　　CMC 從根本上修改了控制回路的傳遞函數(shù)。其基本前提是，通過對電感電流進(jìn)行采樣并將該信息納入反饋環(huán)路，電路可以通過電感電流來調(diào)節(jié)輸出電壓。換句話說，直接控制的變量是電感電流，并且輸出電壓由于調(diào)節(jié)電感電流而自行調(diào)節(jié)。
　　與電壓模式控制相比，CMC 顯著增加了控制系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜性。盡管如此，這是一種可行的方法，可以提高響應(yīng)時間并簡化環(huán)路補償，而不會嚴(yán)重降低電路性能。
　　中央管理委員會運作

　　盡管細(xì)節(jié)會因轉(zhuǎn)換器拓?fù)浜退鶎嵤┑?CMC 類型而異，但圖 2 中的圖表應(yīng)該讓您了解如何將電流模式控制合并到降壓轉(zhuǎn)換器中。

　　該圖顯示了降壓轉(zhuǎn)換器的電流模式控制，更具體地說是峰值電流模式控制。
　　圖 2.電流模式控制降壓轉(zhuǎn)換器。
　　電流檢測電阻 ( R SENSE ) 生成與電感器電流成比例的電壓。請注意，我使用的術(shù)語“電感器電流”有些寬松 - 通過檢測電阻器的電流并不總是與通過電感器的電流相同。在上圖中，檢測電阻位于電感器的輸出側(cè)并與電感器串聯(lián)，R SENSE兩端的電壓始終與瞬時電感器電流成正比。
　　還可以放置檢測電阻，使其與功率級中的開關(guān)串聯(lián)。這會在開關(guān)周期的接通部分產(chǎn)生與電感器電流成比例的電壓。然而，對于升壓轉(zhuǎn)換器，電感器與輸入電源串聯(lián)。為了與電感器串聯(lián)，檢測電阻器必須位于電路的輸入側(cè)。
　　如圖所示，電壓反饋仍然存在——感測電感電流并不會取代感測輸出電壓。相反，這兩種測量結(jié)果以一種允許環(huán)路通過控制電感器電流來響應(yīng)輸出偏差的方式組合。接下來，我們將討論實現(xiàn)此目的的兩種不同方法。
　　峰值電流模式控制與平均電流模式控制
　　峰值 CMC 和平均 CMC 代表控制電感器電流的兩種不同方式。通過峰值 CMC，電感器電流（由R SENSE和放大器轉(zhuǎn)換為電壓）與誤差信號進(jìn)行比較。由此產(chǎn)生 PWM 波形，當(dāng)瞬時電感器電流達(dá)到指定幅度時，該波形關(guān)閉開關(guān)。
　　通過平均 CMC，與電感器電流相對應(yīng)的電壓被傳送到集成電流誤差放大器。該放大器的輸出成為 PWM 生成比較器的輸入。外部生成的斜坡信號提供比較器的另一個輸入。
　　我們上面檢查的通用 CMC 圖顯示了峰值 CMC 方案。平均 CMC 看起來更像圖 3。

　　該圖顯示了降壓轉(zhuǎn)換器的平均 CMC 設(shè)置。

　　圖 3.具有平均 CMC（而不是峰值 CMC）控制方案的降壓轉(zhuǎn)換器。
　　平均 CMC 解決了峰值 CMC 的缺點，但它并不一定優(yōu)越 - 與往常一樣，每種方法都有優(yōu)點和缺點。盡管普通 CMC 具有顯著的理論優(yōu)勢，但這些優(yōu)勢并不總能轉(zhuǎn)化為物理電路性能的顯著提高。