电压模式与电流模式的比较
AN032_CN 降压转换器架构之比较(CM、CM_COT、ACOT)
Roland van RoyAN032 – Jan 20151. 简介 (2)2. 电流模式降压转换器 (2)3. 立锜之电流模式- COT（CMCOT）降压转换器 (4)4. 立锜之ADVANCED-COT (ACOT TM) 降压转换器 (5)5. 测量结果比较 (7)6. 总结 (10)降压转换器架构之比较1. 简介降压转换器被广泛应用于各种消费性和工业上的应用之中，其中常需转换器将较高的输入电压转换成一较低的输出电压。
现有的降压转换器效率非常好，并能在变化范围很大的输入电压和输出负载的条件下，仍产生调节良好的输出电压。
降压转换器有很多不同的回路控制方式：在过去，被广泛使用的是电压模式和电流模式，然而近来恒定导通时间（COT）架构也常被使用，而有些降压转换器则是同时由电流模式和恒定导通时间来控制的。
立锜的DC-DC 产品组合包含了多种降压转换器，包括电流模式（CM），电流模式-恒定导通时间（CMCOT）和先进恒定导通时间（ACOT™）等架构。
每种架构都有其优点和缺点，因此在实际应用中要选择降压转换器时，最好能先了解每种架构的特点。
2. 电流模式降压转换器电流模式降压转换器之内部功能框图显示于图一。
图一、电流模式转换器之内部功能框图在典型的电流模式控制中，会有一个恒定频率来启动高侧MOSFET，并有一误差放大器将反饋信号与参考电压作比较。
然后，电感电流的上升斜率再与误差放大器的输出作比较；当电感电流超过误差放大器的输出电压时，高侧MOSFET 即被关断(OFF)，而电感电流则流经低侧MOSFET，直等到下一个时钟来到。
电流斜坡再加上斜率补偿之斜坡是为要避免在高占空比时的次谐波振荡，并提高抗噪声性能。
电流模式转换器之回路带宽（F BW）是由误差放大器输出端的补偿元件来设定，通常设在远低于转换器的开关频率。
电流模式转换器之稳态和负载瞬态变化操作之波形显示于图二。
降压转换器架构之比较图二、电流模式转换器之稳态与负载瞬态的波形降压转换器架构之比较3. 立锜之电流模式- COT（CMCOT）降压转换器立锜之电流模式-COT 降压转换器之内部功能框图显示于图三。
第三节 开关电源电压型控制和电流型控制基本原理
电压型控制的优点
• 1。单环控制，易于设计和分析； • 2。噪声裕量大； • 3。多路输出时，交叉调节性能好。
负载
0
x
PWM比较器 + C1 z=xy
R3
PI调节器
X为误差信号
+
Vref
将前面各个环节的传递函数代入上述控制系统，并进行 归一化后可以得到博德图。从博德图可知，电压模式控 制的开关电源，其稳定性和动态特性之间的矛盾比较突 出。（参阅教材和参考书得到此问题的详尽解释）
电压型控制的过电流保护形式 及其常用控制芯片
一、电压控制模式和电流控制模式
开关电源的控制模式分为：电压控制模式（Voltage Mode Control)和电流控制模式(Current Mode Control)两种。 电压控制模式：仅有一个输出电压反馈控制环。 电流控制模式：输出电压反馈控制外环和电流控制内环。 电流控制模式分类：峰值电流、滞环电流和平均电流控 制模式三种。
t=0
Qs =
π ( M1 − M 2 + 2M c )
2( M 1 + M 2 )
, 通过合理选择 M c，就可以使 Qs > 0,
MC − M2 n ] e0 从而保证系统的稳定。 此时误差en = [ M C + M1
峰值电流控制的优缺点及其 集成电路芯片
优点：（1）系统得稳定性增强，响应速度快（能够直接将干
电源变换器中电流模式和电压模式相互转化
２ 电 流 模 式 工 作 原 理
电 流 模 式 的 控 制 系 统 如 图 ２所 示 。 电 流 模 式 在 的结 构 中 ， 馈 有 两 个 环 路 ： 是 电 压 外 环 ， 是 电 反 一 二 流 内 环 。 压 外 环 包 括 电压 误 差 放 大 器 、 馈 电 阻 分 电 反
电流 比较器 的反 相 端输 入 信 号 为 电 流检 测 电阻 的 电压信号 。由此可见 ， 对于 电流 比较器 ， 电压外 环 的输 出信号 作为 电流 内环 的给定 信号 。
平翻转 ， 出低 电平 ， 输 高端 的主 Ｍ Ｓ Ｅ Ｏ Ｆ Ｔ关 闭 ， 低端 的
同 步 ＭＯＳ Ｅ Ｆ Ｔ或续 流 二 极 管 导 通 ， 电感 所 加 的 电 压 为
电压 误 差 放 大 器 输 出 连 接 到 Ｐ ＷＭ 比较 器 的
同 相端 ，ＷＭ 比较 器 的反 相 端 输入 信 号 为 斜 波 发 Ｐ 生 器输 出的连 续锯齿 波 ， 由时钟 同步 信号 产生 。
每 一 个 开 关 周 期 开 始 时 ，ＷＭ 比较 器 的 反 相 Ｐ 端 电压 为 ０ Ｐ ，ＷＭ 比 较 器 输 出 为 高 电 平 ， 端 的 主 高
焊接设备
刘 松 ： 电源 变 换 器 中 电 流模 式 和反相 端 Ｖ ， ｎ 反馈环 节 连接 到 Ｖ 阳
和 电 压 误 差 放 大 器 的 输 出 端 。 出 电 压 微 小 的 变 输
个 电 源 和 多 个 并 联 相 位 操 作 ， 要 外 部 电 路 进 行 均 需
ＭＯ Ｆ Ｔ导通 ， ＳＥ 电感所加 的电压为正 ， 电感激磁 ， 电流
线 性 上 升 ； ＷＭ 比较 器 的 反 相 端 电压 所 加 的 电压 为 Ｐ
反激变换器DCM与CCM模式的优缺点
反激变换器DCM与CCM的优点与缺点比较
Flyback变换器分为DCM与CCM模式,两种工作模式各有优点与缺点，下面就将两种模式逐一比较：
DCM模式优点：DCM模式的原边电流与副边电流如下图所示：
由于在下次开通的时候副边整流二极管的电流已经降低到零。
优点是：不连续模式电路的响应更快且负载电流或者输入电压突变引起的输出电压尖峰更低；由于整流管是零电流关断，所以尖峰电压更小，损耗更低，整流管开通的时候损耗更低。
缺点是：在同等功率等级的情况下，尖峰电流更大，及原边与副边的损耗更大（有效值变大）。
电容承受的纹波电流更大。
在又DCM进入CCM模式下会出现振荡。
而DCM模式与CCM模式的不同最大在于电感量的不同。
不连续模式下次级电流峰值可以达连续模式下峰值电流的两倍。
另外不连续模式下初级电流更大也会导致严重的RFI问题。
不连续模式下会产生很高的电流尖峰，从而会导致很高的尖峰电压，所以需要较大的LC滤波器。
另外，关断瞬间次级较大的峰值电流流入，输出滤波电感造成较大的di/dt,也会在在输出母线上产生严重的噪声。
Flyback CCM模式的原边与副边的电压与电流模式如下图所示：
CCM模式下，电流尖峰较小，但是由于开通与关断都是不是零电流，所以会有较大的开关
损耗，反应较慢，在输入电压突变与负载突变时会有较高的电压尖峰。
同时整流二极管由于不是零电流关断，有较大的尖峰，同时原边MOS管也会有较大的开通损耗。
电压、电流的反馈控制模式
电压、电流的反馈控制模式电压、电流的反馈控制模式现在的高频开关稳压电源主要有五种PWM反馈控制模式。
电源的输入电压、电流等信号在作为取样控制信号时，大多需经过处理。
针对不同的控制模式其处理方式也不同。
下面以由VDMOS开关器件构成的稳压正激型降压斩波器为例，叙述五种PWM反馈控制模式的进展过程、基本工作原理、电路原理暗示图、波形、特点及应用要｀氪，以利于挑选应用及仿真建模讨论。
（1）电压反馈控制模式电压反馈控制模式是20世纪60年月后期高频开关稳压电源刚刚开头进展而采纳的一种控制办法。
该办法与一些须要的过电流庇护电路相结合，至今仍然在工业界被广泛应用。
如图1（a）所示为Buck 降压斩波器的电压模式控制原理图。
电压反馈控制模式惟独一个电压反馈闭环，且采纳的是脉冲宽度调制法，即将经电压误差放大器放大的慢变化的直流采样信号与恒定频率的三角波上斜坡信号相比较，经脉冲宽度调制得到一定宽度的脉冲控制信号，电路的各点波形如图1（a）所示。
逐个脉冲的限流庇护电路必需另外附加。
电压反馈控制模式的优点如下。
①PWM三角波幅值较大，脉冲宽度调整时具有较好的抗噪声裕量。
①占空比调整不受限制。
①对于多路输出电源而言，它们之间的交互调整特性较好。
①单一反馈电压闭环的设计、调试比较简单。
①对输出负载的变化有较好的响应调整。
电压反馈控制模式的缺点如下。
①对输入电压的变化动态响应较慢。
当输入电压骤然变小或负载阻抗骤然变小时，由于主电路中的输出电容C及电感L有较大的相移延时作用，输出电压的变小也延时滞后，而输出电压变小的信息还要经过电压误差放大器的补偿电路延时滞后，才干传至PWM比较器将脉宽展宽。
这两个延时滞后作用是动态响应慢的主要缘由。
①补偿网络设计原来就较为复杂，闭环增益随输入电压而变化的现象使其更为复杂。
①输出端的LC滤波器给控制环增强了双极点，在补偿设计误差放大器时，需要将主极点低频衰减，或者增强一个零点举行补偿。
①在控制磁芯饱和故障状态方面较为棘手和复杂。
电压模式与电流模式的工作原理
电压模式与电流模式的工作原理电压模式与电流模式是电子电路中常用的两种工作原理。
它们分别基于电压和电流作为信号的控制量，实现对电路的控制和调节。
本文将详细介绍这两种工作原理的原理和特点。
一、电压模式的工作原理电压模式是指以电压作为控制量来调节电路的工作状态。
在电压模式下，电路中的元件根据输入的电压信号来调整电流和功率的大小。
电压模式的核心是电压源，它提供稳定的电压信号作为控制量。
电压模式的工作原理可以通过以下步骤来说明：1. 电压源提供一个稳定的电压信号作为输入。
2. 电路中的元件根据输入的电压信号来调整电流和功率的大小。
3. 元件的电流和功率的变化反过来影响电路的工作状态。
4. 通过不断调整电压信号的大小，可以实现对电路的精确控制和调节。
电压模式的特点是稳定性好、精度高。
由于电压信号是稳定的，因此可以准确地控制电路中的元件工作状态。
同时，电压模式适用于各种类型的电路，包括模拟电路和数字电路。
二、电流模式的工作原理电流模式是指以电流作为控制量来调节电路的工作状态。
在电流模式下，电路中的元件根据输入的电流信号来调整电压和功率的大小。
电流模式的核心是电流源，它提供稳定的电流信号作为控制量。
电流模式的工作原理可以通过以下步骤来说明：1. 电流源提供一个稳定的电流信号作为输入。
2. 电路中的元件根据输入的电流信号来调整电压和功率的大小。
3. 元件的电压和功率的变化反过来影响电路的工作状态。
4. 通过不断调整电流信号的大小，可以实现对电路的精确控制和调节。
电流模式的特点是响应速度快、适用于大功率电路。
由于电流信号的变化速度较快，因此电流模式可以实现对电路的快速响应。
同时，电流模式适用于需要大功率输出的电路，如功率放大器和电机驱动器等。
电压模式和电流模式是电子电路中常用的两种工作原理。
它们分别基于电压和电流作为信号的控制量，实现对电路的控制和调节。
电压模式适用于各种类型的电路，稳定性好、精度高；而电流模式适用于大功率电路，响应速度快。
开关电源电压和电流两种控制类型
开关电源电压和电流两种控制类型开关电源有两种控制类型，一种是电压控制（Voltage Mode Control），另一种是电流控制（Current Mode Control）。
二者有各自的优缺点，很难讲某种控制类型对所有应用都是最优化的，应根据实际情况加以选择。
1、电压控制型开关电源的基本原理是什么？电压控制是开关电源最常用的一种控制类型。
以降压式开关稳压器（即Buck变换器）为例，电压控制型的基本原理及工作波形分别如图2-2-2（a）、（b）所示。
电压控制型的特点是首先通过对输出电压进行取样（必要时还可增加取样电阻分压器），所得到的取样电压UQ就作为控制环路的输入信号；然后对取样电压UQ和基准电压UREF进行比较，并将比较结果放大成误差电压Ur，再将Ur送至PWM 比较器与锯齿波电压UJ进行比较，获得脉冲宽度与误差电压成正比的调制信号。
图中的振荡器有两路输出，一路输出为时钟信号（方波或矩形波），另一路为锯齿波信号，CT为锯齿波振荡器的定时电容。
T为高频变压器，VT为功率开关管。
降压式输出电路由整流管VD1、续流二极管VD2、储能电感L和滤波电容CO组成。
PWM锁存器的R 为复位端，S为置位端，Q为锁存器输出端，输出波形如图2-2-2（b）所示。
图2-2-2电压控制型开关电源的基本原理及工作波形（a）基本原理；（b）工作波形2、电压控制型开关电源有哪些优点？电压控制型开关电源具有以下优点：（1）它属于闭环控制系统，且只有一个电压反馈回路（即电压控制环），电路设计比较简单。
（2）在调制过程中工作稳定。
（3）输出阻抗低，可采用多路电源给同一个负载供电。
3、电压控制型开关电源有哪些缺点？电压控制型开关电源的主要缺点如下：（1）响应速度较慢。
虽然在电压控制型电路中使用了电流检测电阻RS，但RS并未接入控制环路。
因此，当输入电压发生变化时，必须等输出电压发生变化之后，才能对脉冲宽度进行调节。
由于滤波电路存在滞后时间，输出电压的变化要经过多个周期后才能表现出来。
恒流充电和恒压充电电路怎样区别
恒流充电和恒压充电电路怎样区别
恒流恒压充电
恒流恒压充电第一阶段以恒定电流充电；当电压达到预定值时转入第二阶段进行恒压充电，此时电流逐渐减小；当充电电流达到下降到零时，蓄电池完全充满。
这种是目前锂电池最常用的充电方法。
开关电源的恒压模式和恒流模式
充电桩之芯作为一种AC/DC电源，它是以恒定电压输出还是以恒定电流输出，这是由充电桩之芯自己决定的吗？为了回答这个问题，我们需要科普一下开关电源的恒压工作模式和恒流工作模式。
恒压（CV，ConstantVoltage）模式，是指开关电源的输出电压恒定，开关电源的控制环路是电压环在起作用，电压环的给定电压就是电源输出的恒定电压。
恒压模式下的输出电流大小是由负载决定的。
1，对于单环控制系统，恒压模式下，电压环在工作。
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电压模式与电流模式的比较
电压模式控制
这是最早的开关稳压器设计所采用的方法，而且多年来很好地满足了业界的需要。
基本的电压模式控制配置示于图1。
这种设计的主要特性是只存在一条电压反馈通路，而脉宽调制是通过将电压误差信号与一个恒定斜坡波形进行比较来完成的。
电流限制必须单独执行。
电压模拟控制的优点是：1. 采用单个反馈环路，因而比较容易设计和分析。
2. 一个大幅度斜坡波形提供了用于实现稳定调制过程的充分噪声裕量。
3 . 一个低阻抗功率输出为多输出电源提供了更加优良的交叉调制性能。
电压模式控制的缺点可列举如下：1.电压或负载中的任何变化都必须首先作为一个输出变化来检测，然后再由反馈环路来校正。
这常常意味着缓慢的响应速度。
2.输出滤波器给控制环路增加了两个极点，因而在补偿设计误差放大器时就需要将主导极点低频衰减，或在补偿中增加一个零点。
3.由于环路增益会随着输入电压的变化而改变，因而使补偿进一步地复杂化。
电流模式控制
上述缺点比较突出，而且，由于电流模式控制使所有这些缺点均得以减轻，因此它一经推出便引起了设计师们的极大兴趣，他们纷纷研究这种拓扑结构。
由图2 给出的示意图可见，基本的电流模式控制只把振荡器用作一个固定频率时钟，并用一个从输出电感器电流中得到的信号替代了斜坡波形。
这种控制方法的优点如下：
1.由于电感器电流以一个由Vi n - V o所确定的斜率上升，因此对于输入电压的变化该波形将立即做出响应，从而消除了延迟响应以及随着输入电压的变化而发生的增益变化。
2.由于误差放大器如今用于控制输出电流而非电压，因此输出电感器的影响被降至最低，而且滤波器此时只给反馈环路提供了单个极点（至少在所关心的正常区域中）。
与类似的。