開關電源控制方式解析

開關電源控制方式

開關電源在正常工作時，負載在受到外界的干預時會產生波動，如何保證在負載波動的條件下輸出的穩定需要控制理論的知識來解決。在設計開關電源應用到的控制模式主要分兩種：一種是監測輸出電壓，調節PWM占空比，保證輸出電壓的穩定，即電壓控制。另一種是在監測電壓的同時加入電流監測，調節PWM占空比，即電流控制模式。選擇什么樣的控制模式需要根據具體的負載對象進行考量，純粹的電壓控制或者電流控制模式不能適用于各種特定類型的負載。

電壓控制模式

電壓控制模式，輸出電壓的大小是一個至關重要的量。原理如圖

電壓控制模式的重點是監測輸出電壓的值，將負載端的采到的電壓V_f作為誤差放大器的輸入，誤差放大器的另一個輸入是基準電壓V_ref，兩者比較后送到PWM控制器的輸入與固定的鋸齒波信號進行處理，產生PWM信號來控制開關管的導通和關斷，進而實現電壓的調節。

電壓控制模式的優點非常突出，存在控制思路簡單、電路結構單一、輸出阻抗低。但是電壓反饋也存在相位延遲，相應速度不夠快的缺點，設計的環路補償網絡常常過于復雜，且還需要單獨設計過電流保護電路。

電流控制模式

電流控制模式，輸出電壓和初級繞組電流是至關重要的量。原理如圖

電流控制模式的重點是在監測電壓的同時引入了對電流的監測。采樣電阻上的電壓送到電流比較器的輸入與電壓誤差放大器的輸出做比較，將比較后的結果來控制PWM的大小，進而實現電壓的穩定和電流在合適的范圍。

電流控制模式屬于雙閉環控制系統，相比電壓控制模式，電壓調整率更高，調節速度更快，雖然在一定程度上增加了電路的復雜性，由于電流模式不需要單獨設計電流保護。

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