上一篇講述了電壓控制模式下的補(bǔ)償電路，這一篇開始總結(jié)一下電流控制模式下環(huán)路補(bǔ)償?shù)膬?nèi)容。由于電流模式控制中，脈寬調(diào)制斜坡來自電感電流，這實(shí)際上表明電感的“出局”，功率級(jí)傳遞函數(shù)不再具有雙重極點(diǎn)（電感的極點(diǎn)被拆分到高頻）。所以，補(bǔ)償可能會(huì)更簡單，環(huán)路相應(yīng)也更快！~
圖1. 電流模式示意圖
如下圖1所示為電流控制模式的功率級(jí)＋反饋環(huán)路模型，相比于電壓控制模式它的脈寬調(diào)制斜坡不再是固定頻率和幅度的鋸齒波，而是電感電流（過開關(guān)管電流）信號(hào)的采樣，另外，為了避免占空比大于50%情況下的次諧波震蕩，需要加入斜坡補(bǔ)償疊加在電流采樣信號(hào)上。但其功率級(jí)傳遞函數(shù)仍然是PWM調(diào)制器（MODULATOR）和LC濾波器的傳遞函數(shù)之積，只不過這里的電感被等效成一個(gè)恒流源，不參與閉環(huán)調(diào)整，整個(gè)系統(tǒng)被看近似作一階系統(tǒng)（如圖2）。
圖2. 閉環(huán)控制電路等效圖
從上圖還可以看到：與電壓控制模式類似，反饋部分包括分壓器、誤差放大器和補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。分壓器就是分壓電阻，只帶來幅度的增益，誤差放大器又可以分為普通電壓型和跨導(dǎo)放大型，其補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)可給系統(tǒng)帶來增益和相位上的改善。需要注意，對(duì)于電壓型放大器，傳遞函數(shù)與下電阻無關(guān)，下電阻只起到偏置作用。而對(duì)跨導(dǎo)放大器，兩個(gè)分壓電阻均參與環(huán)路補(bǔ)償。若使用跨導(dǎo)放大器，只有反饋電阻之比是最重要的，只要上下電阻比值不變，就能獲得相同的輸出電壓且環(huán)路幅相特性保持不變！但對(duì)于普通放大器，最好保持上電阻不變，修改下電阻阻值來改變輸出電壓，這樣能夠保證交流幅相特性不變（目前電流控制模式一般配合跨導(dǎo)放大器比較多）。
上面介紹了電流型控制模式下的功率級(jí)和反饋環(huán)路的基本組成，下面定量的列出它們的傳遞函數(shù)：
- （1） 被控對(duì)象（功率級(jí)）傳遞函數(shù)
圖3. 被控對(duì)象（功率級(jí)）傳遞函數(shù)
圖4. 功率級(jí)波特圖
圖3和圖4就是電流型控制模式下功率級(jí)（也叫被控對(duì)象）的傳遞函數(shù)及其波特圖。可以看到它的頻率增益曲線中，有一個(gè)RC形成的單極點(diǎn)，一個(gè)ESR形成的零點(diǎn)，后面還跟了一個(gè)電感形成的高頻極點(diǎn)。其實(shí)電流型控制下，如果ESR足夠小，那么不設(shè)計(jì)補(bǔ)償電路也是可以的，但這個(gè)因素不可控（容易出現(xiàn)增益裕度不滿足要求的情況）。所以還是需要設(shè)計(jì)補(bǔ)償電路保證穿越頻率處足夠的相位裕度和增益裕度。下面是針對(duì)電流型控制模式的幾種補(bǔ)償方法。
- （2） 反饋環(huán)路傳遞函數(shù)
圖5.Type2普通運(yùn)放補(bǔ)償傳遞函數(shù)
在大部分電流控制模式中會(huì)選擇type2作為補(bǔ)償方式，圖5所示是普通運(yùn)放構(gòu)成的TYPE2型補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)及其傳遞函數(shù)?？吹降皖l段存在零極點(diǎn)，它使得反饋網(wǎng)絡(luò)相位滯后90度，而R2和C2形成的零點(diǎn)又使相位有90度超前，因此，零點(diǎn)之后二者抵消，相位為0。在高頻處，R2和C1（C2一般遠(yuǎn)小于C1因此忽略不計(jì)）共同構(gòu)成一個(gè)極點(diǎn)，導(dǎo)致相位的滯后，所以該極點(diǎn)過后反饋信號(hào)幅度開始衰減，相位也逐漸滯后，最終穩(wěn)定在-90度。
另外，目前市場上更多選擇采用跨導(dǎo)運(yùn)算放大器配合電流模式構(gòu)成反饋補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)（如圖6）。 下面簡單介紹它的電路構(gòu)成和零極點(diǎn)分布：
圖6. Type2跨導(dǎo)運(yùn)放傳遞函數(shù)
上圖為電流控制模式下，誤差比較器采用跨導(dǎo)放大器的雙環(huán)控制電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)環(huán)路補(bǔ)償措施。其低頻處的零極點(diǎn)fp1由Ro和Cth決定（Ro為放大器輸出阻抗），零點(diǎn)fz1由Rth和Cth決定，高頻極點(diǎn)由Rth和Cthp決定。
需要注意，若使用跨導(dǎo)運(yùn)算放大器，只有反饋電阻之比是比較重要的，他們都能夠獲得相同的增益（衰減），而且幅相曲線不變！若使用傳統(tǒng)運(yùn)算放大器，上位電阻影響幅相曲線，若改變，則幅相結(jié)果完全不同，所以這種情況下只保持比值不變是不能幅相特性不變的，因此，這種情況下，若想改變輸出電壓，最好改變下位反饋電阻，而保持上位電阻不變，這種情況下，直流偏置電壓將改變，但反饋部分幅相特性保持不變。
上面就介紹了電流型控制模式下反饋環(huán)路補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成和傳遞函數(shù)的計(jì)算，其環(huán)路穩(wěn)定性判定依據(jù)同之前文章中所述。因?yàn)槭种匾?，所以下面重新將其羅列如下：
- （1） 在穿越頻率F_co處，總開環(huán)相移要小于360°，且需要預(yù)留45°余量，即相位裕度大于45°（最好為60°）
- （2） 在穿越頻率F_co處，增益曲線變化率為-1，以避免穿-2斜率在穿越頻率處相位的快速變化
- （3） 提供必要的增益裕量（12dB）
備注：應(yīng)當(dāng)注意，并不是絕對(duì)要求開環(huán)增益曲線在穿越頻率附近的增益斜率為必須為-1，但是由于-1增益斜率對(duì)應(yīng)的相位曲線相位延遲較小，且變化相對(duì)緩慢，因此它能夠保證，當(dāng)某些環(huán)節(jié)的相位變化被忽略時(shí)，相位曲線仍將具有足夠的相位裕量，使系統(tǒng)保持穩(wěn)定。
以上就是這篇文章的內(nèi)容，主要針對(duì)電流控制模式下的環(huán)路補(bǔ)償方法及其電路組成做了詳細(xì)介紹，之后列出了該模式下功率級(jí)和反饋補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)（普通運(yùn)放補(bǔ)償和跨導(dǎo)放大補(bǔ)償法），最后給出了環(huán)路穩(wěn)定性判定的一般依據(jù)。春節(jié)后第一篇大概就寫這么多吧，今后計(jì)劃開始寫一些設(shè)計(jì)、測(cè)試等實(shí)用性內(nèi)容，一起學(xué)習(xí)共同進(jìn)步！