電流模式BUCK型驅動電路斜率補償研究

摘要：解析了電流模式開關電源的原理和特點。針對電流模式下會引起振蕩的現象，分解了系統不穩定的原由，論述了占空比、電感均勻電流與系統不穩定之間的關系。并論述了通過斜率補償處理系統振蕩的基本原理。設計了一款基于max16834驅動芯片的高邊降壓型電路，給出了斜率補償設計實例。試驗結果聲明，斜率補償加強了系統的抗干擾性并提高了系統的穩定性。關健詞：開關電源；電流模式；斜率補償；驅動電路0引言與電壓模式相比電流模式拓撲有兩個反饋環。一個是測試輸出電壓的電壓外環，一個是測試開關管電流且具有逐周期限流功能的電流內環。它具有動態應和快，增益帶寬大，輸出電感小等優勢。但電流模式仍存在問題，電流內環只測試電感峰值電流，不能保證電感均勻電流恒定。當輸入電壓變化引起電感輸出均勻電流變化時，負載電壓跟隨變化，出現振蕩。同時當占空比大于0．5時，電感電流初始擾動會隨著開關周期累積，雖最終衰減但形成振蕩。針對電流模式的振蕩問題，論述了斜率補償原理，通過斜率補償改善不穩定現象。以max16834為控制芯片，設計了高邊降壓電路并給出斜率補償計算辦法。1電流模式原理由圖1可以看出，電流模式含有兩個反饋環，包括由接收輸出電壓采樣信號的誤差放大器構成的電壓外環和由接收初級峰值電流采樣信號的pWM比較器構成的電流內環。導通時間由誤差放大器的輸出電壓Vea與電流采樣電阻Ri上的鋸齒形電壓經pWM比較器比較確定。

內部晶振出現時鐘信號，每次出現時鐘脈沖觸發器就置位使開關管導通。pWM比較器輸出為高時，觸發器復位，輸出低電平開關管關斷。即pWM比較器輸出由低變高的時刻就是導通結束的時刻。pWM比較器將峰值采樣電阻Ri上的鋸齒形電壓Vi和誤差放大器EA的輸出比較。當Vi與Vea相等時，pWM比較器輸出由低變高，使觸發器復位，觸發器輸出低電平，開關管關斷。控制電路重復上述過程，出現一定的占空比，經過電壓與電流的雙環控制得到穩定的輸出Vo。2電流模式出現振蕩的原由2．1輸入電壓變化引起振蕩從電流模式的控制原理可知直流負載電流是電感電流的均勻值。而電流采樣電阻Ri只能測試開關管電流的峰值相當于恒定了電感電流的峰值，不能保證電感電流的均勻值恒定。電感均勻電流變化會引起輸出電壓Vo變化，由圖1可知Vo變化引起Vea變化。而Vi不變，Vea與Vi經過pWM比較器導致輸出Vo再次變化，這樣反復的調整造成輸出電壓的振蕩。Vo變化由電感均勻電流變化引起，電感均勻電流可如下簡單推算：[page]式中：Iav1

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