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DC-DC主要控制模式_电压_斜坡

落叶飘零 2024-12-03 20:25:03 0

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目前主流的掌握模式有:Voltage Mode (VM)、Peak Current Mode、Voltage Feedforward Mode(VFM)、Hysteretic Control Mode、Constant On-Time with Emulated Ripple Mode (COT with ERM)等。

1、Voltage Mode (VM)

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采样输出电压与参考电压比较后输出偏差放大旗子暗记VE,VE与恒定的锯齿波比较后产生占空比掌握,当PWM斜坡电压超过偏差放大器输出电压时,PWM比较器复位锁存器,从而关闭高侧场效应管并打开低侧场效应管。
不才一个振荡器脉冲放电PWM斜坡之前,低侧场效应晶体管一贯处于事情状态。

适用场景:须要开关频率固定可知;输出大范围变革负载;输出纹波小同等性高。
对付FPWM 逼迫脉宽调制模式而言,轻载模式下效率低。

2、Peak Current Mode (PCM)

与VM不同的是偏差放大旗子暗记uc与电感电流比较后产生驱动旗子暗记,峰值电流掌握的最大优点是本身具备峰值限流保护的功能,不须要额外的过流保护电路,提高了可靠性。
峰值电流掌握的缺陷紧张是对电路噪声比较敏感。
(在CCM模式下,占空比D>0.5时须要斜坡补偿才能稳定。
斜坡补偿可以附加在Ve上,也可以附加在电感电流采样旗子暗记上,对付BUCK芯片已经内置补偿)。

适用场景:须要开关频率固定可知,外围电路大略,设计友好的场景。

3、 Voltage Feedforward Mode(VFM)

​ 电压前馈电压模式与PWM模式不同点在于,其斜坡是Vin通过谐波发生器产生,以恒定的斜坡幅度随输入电压改变PWM斜坡斜率,并对输入电压变革供应瞬时相应。
PWM不须要等待回路延迟来改变占空比。

适用场景:须要开关频率固定可知,对Line transient response 哀求高的场合。

4、 Hysteretic Control Mode

这是最大略的掌握方案。
当反馈电压VFB大于参考高阈值时,PWM (SW)上管截至,当反馈电压小于参考低阈值时,上管导通。
不须要补偿组件,没有电压电流掌握模式中须要旗子暗记比较的韶光延迟。
PWM开关频率不受掌握,随负载电流变革,在较轻的负载下供应更高的效率。
由于VFB的纹波来自输出,从输出电容器的ESR输出须要一定的纹波,因此对输出噪声敏感。
而且从上图右侧的波形可以看出,VFB反馈电压非得超过或小VOUT一段间隔才能让开关管动作,且由外部的纹波决定!

适用场景:须要快速瞬态相应, 输出环境相对干净的场合,现在利用迟滞掌握模式的DC-DC不多,在此根本长进级的COT模式更加普遍。

5、Constant On-Time with Emulated Ripple Mode (COT with ERM)

与迟滞掌握比较,他具有单一电压阈值水平,开通韶光恒定,输入电压成比例。
当反馈电压低于参考低阈值时,上管导通。
常日须要用户采取小纹波注入的办法来掌握。
如上图,电感电流流过Rr、Cr产生小纹波,再通过Cac隔直取交,并将其注入FB给内部偏差比较器与参考电压进行比较。
该掌握办法具有瞬态相应快、无需外部补偿的优点。

适用场景:须要快速瞬态相应,无外部补偿设计,轻载高效的场合。

此外,关于市情上例如D-CAP,D-CAP2,D-CAP3,DCS-Control等实在都是COT的变种。

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