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一．引言-----开关电源控制方法的分类
就像众所周知的一样,开关电源有很多种不同的控制模式.按照不同的角度,可以分为几类:
按检测信号----电压检测法和电流检测法
这个大家都知道,TL494---检测电压,UC384X---峰值电流
按调制模式----固定周期脉宽调制、固定导通时间频率调制,不固定调制
UC384X、SG3525是固定频率PWM控制法.
也有部分开关电源采用固定导通时间PFM控制法,如Onsemi的NCP1351系列,固定导通时间控制法的优点是开关频率按需调节,在轻载时开关损耗很小.缺点是EMI最低频率不受限制,比较难设计,且轻载时纹波变大.
另外还有一种不固定调制法,采用组合电路比较难于机械实现,只使用比较器,不使用时钟信号的迟滞模式就属于不固定调制法.
按传递函数----线性法与非线性法
TL494、SG3525、UC384X都是线性控制法,开环传递函数是线性的(也叫比例关系,占空时间t=kx,x为输入量,电压和电流的一阶函数),加上RC补偿网络后构成线性PID控制系统.迟滞模式是一种非线性控制法,传递函数是阶梯状的.

图1 迟滞模式控制,使用一个迟滞比较器控制输出级的MOS管[1]

在VOUT低于VREF-VHYS时,比较器输出“>”的信号,于是MOS管D导通,给负载前的LC滤波器输入VIN的电压,直到VOUT上升到VREF+VHYS以上,此时比较器输出“<”,MOS管D关断,1-D导通,给LC滤波器输入0电压.
经过反馈调节,按照Bang-Bang控制理论,最终的稳态占空比在VOUT/VIN附近浮动,和线性调节法的结果相同.(占空比不同就不对了)

二．迟滞模式原理
由于迟滞模式反馈环路环节少,调节速度快,调节幅度大,环路中的元件(包括功率通道和信号通道上的)对反馈环路的稳定性影响颇大.
迟滞的来源包括:
1. LC滤波器的信号滞后作用
在正激类的电源最后会有LC滤波器.LC滤波器在滤除高频波形,保留直流分量的同时,也在滞后着高频信号的传播.
这种迟滞会引起纹波,并且在电源设计师对非线性控制方法不熟悉的相当长的一段时间里,高的纹波是迟滞模式控制达到稳定所必需的.
滤波电容的内阻(ESR)和内感(ESL),会显著减少这种滞后.传统的设计试图规避低ESR/ESL电容,尽管它们滤除纹波的能力比含有大量ESR的普通电解电容好得多.随着技术的发展,一些相位前馈电路出现了,如迟滞模式峰值电流检测法、栅极电压回馈法等.这些电路能够使得迟滞模式纹波、频率和瞬态响应特性都变好.
LC滤波器的迟滞作用不仅仅导致纹波,还导致输出直流电压值偏移参考值.在占空比较小的Buck变换器里,直流电压值往往稍高于参考电压,在占空比较大的时候稍低于.这是由于LC滤波器通过小占空比电感前波形(对应更多的高频分量)更慢,使得上臂管导通了相对更长时间.
2. 迟滞窗口
迟滞窗口定义为引发开关动作的高、低阈值电压之差.迟滞模式的纹波不会低于迟滞窗口,并且常常大大高于迟滞窗口.这是LC滤波器的滞后造成的. 设计示例呢? 这个可以大电流电感

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