峰值电流控制技术的原理
基于峰值电流控制的BuckBoost型LED驱动器设计
ＰＷＭ电路进行了反馈控制．仿真结果表明。该型ＬＥＤ驱动器有较好的稳定性，对负载扰动和输入电压扰动的
抑制能力较强．
关键词：Ｂｕｃｋ—Ｂｏｏｓｔ；峰值电流；驱动器：ＬＥＤ
中图分类号：ＴＭ ９２３
文献标志码：Ａ
ＬＥＤ是一种节能、环保、小尺寸、快速、多色 彩、长寿命的新型光源．理论上，ＬＥＤ的使用寿命 在１０万小时以上，但是在实际应用过程中，因为 ＬＥＤ正向伏安特性非常陡（正向动态电阻非常 小），所以要给ＬＥＤ供电就比较困难，不能像普通 白炽灯一样，直接用电压源供电，否则电压波动稍 增，电流就会增大到将ＬＥＤ烧毁的程度…．为了 稳住ＬＥＤ的工作电流，保证ＬＥＤ能正常可靠地工 作，各种各样的ＬＥＤ驱动电路就应运而生了．
０ Ｏ
图６ ＬＥＤ电流波形
Ｆｉｇ．６ Ｔｈｅ ｗａｖｅｆｏｌｌｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｈｒｏｕｇｈ ＬＥＤ
当微分环节为零时，由于在一个开关周期内， 当系统处于稳态时，检测电阻的电流的稳态误差 为零．可得
瓢（％一ＫＪ川， 等·［ｒ嚣（％一ｋ№＋丘（％一
ｋ№】姐 简化得 ｉＫｐ·ｅ嚣Ｋ～出＝瓦％．
２００９（１４）：２９—３２．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
收稿日期：２０１０—０４—１０；修回日期：２０１０—０５—２１ 作者简介：邓文婷（１９８３一），女，助理实验师，工学硕士．Ｅ—ｍａｉｌ：ｄｗｔ４２５０＠ｇ．ｈａ．ｅｄｕ．ｃｎ
万方数据
广州大学学报（自然科学版）
第９卷
图２ Ｂｏｏｓｔ变换器
Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ Ｂｏｏｓｔ ｃｏｎｖｅｙｏｒ
（３）Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ——升降压电路．它的输出平 均电ｖｏ＝Ｄｖ／（１一Ｄ）压大于或小于输入电压仫， 极性相反，电感传输．图３中通过控制开关管｜ｓ的 ＰＷＭ信号中的占空比，便可达到升降压的目的， 输出电压Ｖｏ＝ＤＶｓ／（１一Ｄ）．Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ电路可实 现很宽的升／降压比例，适合输入电压波动范围大 的场合．
PFC电路与BOOST电路设计实例解析
f (mmin )
sin 2 t dt
0
1
1
sint
mm in
13
基于Boost电路的PFC变换器及其控制方法——DCM
要保证电感电流断续，必须满足d1+d2<1 随着mmin=Vo/Vin的增加，d1+d2先减小后增大 因此在输入电压较小与较大时均会使电感电流趋
于连续
通常在断续模式下的电感量设计中按最低输入电 压时确参数。
（4）单周控制：能优化系统响应、减小畸变和抑制电源干扰，有反应 快、开关频率恒定、鲁棒性强、易于实现、抗电源干扰、控制电路简 单等优点。
36
上节内容回顾
谐波污染的治理主要途径： 无源电力滤波器（PPF）
BOOST电路
功率因素校正（PFC） 基于Boost电路的PFC变换器及其控制方法 PFC典型芯片UC3854介绍 基于Boost电路的PFC变换器设计实例
1
功率因素校正-谐波的危害
Ii
a
直
Vi
流 变 换
负 载
器
b
2
功率因素校正-谐波的危害
传统的AC-DC变换器和开关电源，其输入 电路普遍采用了全桥二极管整流，输出端 直接接到大电容滤波器。
DCM
输入电流自动跟踪输入电压，控制简单，仅需一个电压环， 成本低，电感量小，主管ZCS，续流管无反向恢复问题 ,定频工 作，适合小功率用电设备 。
BCM
输入电流自动跟踪输入电压，电感量小，一般采用变频控制， 在固定功率开关管开启时间的条件下，调整开关管的关断时间， 使电感始终处于临界导电模式，可获得单位功率因数，但是滤 波器设计困难，适用于中小功率场合。
ui
其中，di ima，x 因此 dt Ton
buck峰值电流 采样电路
buck峰值电流采样电路随着电子设备的不断发展，对于电源管理的需求也越来越高。
其中，对于峰值电流的精确采样及实时监测是电源管理领域中非常重要的一环。
在开关电源、电动车充电桩、光伏逆变器等领域，峰值电流采样电路的设计和应用变得越来越普遍。
为了满足这一需求，工程师们设计了各种各样的峰值电流采样电路。
在本文中，我们将重点介绍一种常用的buck峰值电流采样电路，希望能为相关领域的工程师和研究人员提供一些参考和帮助。
一、buck峰值电流采样电路的原理buck峰值电流采样电路是一种基于电流变压器的电路。
其实现原理主要是利用电流变压器将电路中的峰值电流转换为与之成正比的电压信号，再通过放大电路和滤波电路处理得到稳定的、精确的峰值电流信号。
在buck峰值电流采样电路中，首先需要选择合适的电流变压器。
电流变压器的参数应满足电路设计的要求，如额定电流、变比、耐压等。
然后通过电流变压器将被测电路中的峰值电流转换为相应的电压信号，进而经过放大和滤波处理得到稳定的、精确的峰值电流信号。
二、buck峰值电流采样电路的电路设计1. 选择电流变压器在设计buck峰值电流采样电路时，首先需要选择合适的电流变压器。
通常情况下，电流变压器的额定电流要大于被测电路中的最大峰值电流，以确保信号的充分采样。
变压器的变比和耐压等参数也需要根据实际需求进行选择。
2. 放大电路设计放大电路用于放大电流变压器输出的电压信号。
在选择放大电路时，需要考虑信噪比、增益稳定性，以及对输入信号的线性响应等因素。
常用的放大器有运放、差分放大器等，根据实际需求选择合适的放大电路。
3. 滤波电路设计滤波电路主要用于去除放大电路输出信号中的杂散干扰，得到稳定的、精确的峰值电流信号。
一般情况下，可以采用低通滤波电路或带通滤波电路进行滤波处理，以满足精确采样的要求。
三、buck峰值电流采样电路的应用buck峰值电流采样电路在电源管理领域有着广泛的应用。
主要包括但不限于以下几个方面：1. 开关电源在开关电源中，准确测量和监测输出端的峰值电流是保证电源稳定运行和工作效率的关键。
多相buck变换器峰值电流模控制的补偿
多相buck变换器峰值电流模控制的补偿摘要：一、引言二、多相buck 变换器的概述三、峰值电流控制及其在多相buck 变换器中的应用四、峰值电流控制的补偿方法五、补偿方法的优缺点分析六、结论正文：一、引言在现代电力电子技术中，多相buck 变换器被广泛应用于电力系统、工业控制、通信设备等领域。
其主要优点在于能够实现高效率的电压调节，以及优秀的输出电压纹波特性。
然而，在实际应用中，由于负载变化、电源电压波动等因素的影响，可能导致多相buck 变换器的输出电压存在一定程度的波动。
为了解决这一问题，峰值电流控制被引入到多相buck 变换器中。
本文将对多相buck 变换器峰值电流模控制的补偿方法进行探讨。
二、多相buck 变换器的概述多相buck变换器是一种DC/DC降压变换器，主要由多个开关管、电感、电容和二极管组成。
通过开关管的控制，实现对输入电压的有效降压，从而得到稳定的输出电压。
多相buck变换器具有电路结构简单、输出电压纹波小、效率高等优点。
三、峰值电流控制及其在多相buck 变换器中的应用峰值电流控制是一种基于电流的控制策略，通过控制开关管的导通时间，使得电流在每一个开关周期内达到峰值，从而实现对输出电压的调节。
在多相buck 变换器中，峰值电流控制可以有效提高系统的稳定性和动态响应速度，同时降低输出电压的纹波。
四、峰值电流控制的补偿方法在实际应用中，由于多相buck 变换器存在电感、电容等元件，可能导致峰值电流控制效果受到一定程度的影响。
为了解决这一问题，需要对峰值电流控制进行补偿。
常见的补偿方法包括：1.增加电感滤波器：通过增加电感滤波器，可以减小输出电压的纹波，提高峰值电流控制的效果。
但是，增加电感滤波器会增加系统的成本和体积。
2.采用数字控制：通过数字控制技术，可以实现对峰值电流控制的精确调节，提高系统的控制精度。
但是，数字控制需要处理大量的数据，可能会导致系统的响应速度降低。
3.使用补偿器：通过使用补偿器，可以在不改变系统结构的前提下，提高峰值电流控制的效果。
DC_DC变换器峰值电流控制与平均电流控制的分析与比较
式具有较高的增益带宽、跟踪误差小、动态特性 好、总谐波失真小、对噪声不敏感、适用于多种应 用场合等特点而被广泛应用。
参考文献 [1]张占松，蔡宣三.开关电源的原理与设计（修订 版）[M].北京：电子工业出版社，2005. [2]Robert Mammano. Switching Power Supply Topology: Voltage Mode vs. Current Mode [J]. U－ nitrode Corporation Design Note DN-62，1994. [3]杨汝.平均电流模式的控制电路设计[J]. 电力电 子技术，2002，36（4）：66-69. [4]陈慧宁.带片上电流感应技术的电流模式升压 DC-DC 变换器的研究与设计[D].成都:电子科技大 学，2006. [5]王颢雄，王斌，周丹，黄凯雄，崔景秀.Boost 升压 变换器平均电流控制模式的仿真[J]. 三峡大学学 报（自然科学版），2005，27（6）：514-517.
关 键 词 ：变换器；控制方式；峰值电流模式；平均电流模式
1 概述 DC-DC 变换器的控制方式分为电压模式和 电流模式两种，电流模式又分成峰值电流模式和 平均电流模式。电压型控制方式的基本原理是通 过误差放大器输出信号与锯齿波进行比较，产生 PWM 控制信号。电流型控制是指将误差放大器输 出信号与采样到的电感峰值电流进行比较，从而 对输出脉冲的占空比进行控制，使输出的电感峰 值电流跟随误差电压变化而变化。 2 峰值电流控制模式 在 DC-DC 变换器中，使用单一的电压反馈 控制环难以保证系统在受到扰动作用时，既有很 好的动态品质又不致造成系统失稳。为此，取输出 电压和电感电流两种反馈信号实现双环控制，这 就是电流控制模式。峰值电流控制 Boost 变换器 的原理如图 1 所示。 峰值电流控制作为电流型控制的一种实现 方式，采用双环控制。在双闭环控制系统中，分为 内环和外环，内环为电流反馈环，外环为电压反馈 环。 电压调节器和功率级组成了电压外环，电压 调节器由误差放大器和补偿网络组成，用于调节 输出电压。输出电压与参考电压 VREF 相比较，产生 一个误差信号，作为补偿网络的输入信号，补偿网 络的输出作为电流环的控制信号。电压外环控制 输出电压 Vo(t)，电流内环控制电感电流 iL(t)，电感 电流在电流内环中通过峰值电流调节器反馈，而 输出电压在电压外环中通过电压调节器反馈，电 压调节器通过改变控制量使输出电压与参考电压 相等，而电流调节器通过改变占空比使电感电流 与控制量相等。 对于峰值电流控制的 Boost 变换器说，当系 统工作在连续导电模式下，占空比 D 大于 50% 时，电流内环仍然存在着无条件的开环不稳定性， 这是峰值电流控制系统的缺点。图 2 是峰值电流 控制 Boost 变换器系统工作在连续导电模式下的 电感电流波形。加入斜坡补偿信号可以消除该不 稳定因素，如图 3 所示，在电压调节器输出 Ic 上 叠加一负斜率斜坡。 3 Boost 变换器平均电流控制设计 平均电流控制是在峰值电流控制的基础上 发展起来的，平均电流型控制是控制电感电流平 均值，因此对电流的控制更为精确，平均电流控制 Boost 变换器的原理如图 4 所示。 在图 4 中，UE2 为电感电流的控制编程电压 信号，US 代表有锯齿纹波分量的输出电感电流， 它们的差值经过放大器后，得到平均电流跟踪误 差信号 UE1，UE1 与三角波比较后，得到 PWM 脉冲
峰值电流控制原理
峰值电流控制原理
峰值电流控制原理是一种电力电子技术，通过控制电路中的元件，以实现对电流的准确控制。
峰值电流控制通常用于交流电源和直流-直流变换器中。
峰值电流控制的基本原理是使用电流传感器来测量电路中的电流，并将测量到的电流信号反馈给控制器。
控制器会根据测量到的电流信号和设定的目标电流值，计算出电流控制器所需的控制信号，并发送给相应的开关器件。
在交流电源中，峰值电流控制可以通过改变开关器件的导通角度或频率来实现。
在开关器件导通时，电流会迅速增加并达到峰值，然后在器件关断之前，控制器将控制信号发送给开关器件，使其立即关断。
通过这种方式，峰值电流可以被准确地控制在所需的范围内。
在直流-直流变换器中，峰值电流控制可以通过改变开关器件的占空比来实现。
通过调节开关器件的导通和关断时间比例，可以控制电流的峰值。
控制器根据测量到的电流信号和设定的目标电流值，计算出所需的占空比，并发送给开关器件。
峰值电流控制的优点是可以提供更精确的电流控制，并减小电路中的功率损耗。
它被广泛应用于高效能电源、直流马达和照明系统等领域。
峰值电流模式控制在移相全桥变换器中的应用
峰值电流模式控制在移相全桥变换器中的应用峰值电流模式控制（Peak Current Mode Control）是一种常见的控制技术，广泛应用于各种DC-DC变换器和AC-DC变换器中，包括移相全桥变换器。
本文将重点讨论峰值电流模式控制在移相全桥变换器中的应用。
移相全桥变换器是一种常用的高性能直流-交流转换器，广泛应用于电力电子领域，常用于从直流电源到交流负载的电力转换。
移相全桥变换器的基本原理是使用四个功率开关构成一个H桥，通过对开关的控制来实现对输出电压的调节。
峰值电流模式控制是一种电流反馈控制技术，通过对输出电流的监测和反馈，实现对输出电压的稳定控制。
在移相全桥变换器中，峰值电流模式控制主要应用于输出电流的限制和电压调节。
首先，峰值电流模式控制可以通过调节开关的占空比来限制输出电流的最大值，确保电流在设定边界内运行。
对于高功率应用，限制输出电流可以有效地提高系统的可靠性和稳定性。
其次，峰值电流模式控制还可以用于输出电压的调节。
通过对输出电流的实时监测和反馈，控制器可以根据负载变化以及输入电压变化来调整开关的占空比，从而实现对输出电压的精确控制。
这种控制方式对于电流快速变化和负载变化范围广泛的应用非常有效。
峰值电流模式控制在移相全桥变换器中的应用还包括保护功能。
通过监测电流的波形和幅值，控制器可以检测到过流、过载和短路等故障情况，并及时采取相应的措施，如关闭开关，避免系统的损坏。
这种保护功能对于提高系统的可靠性和安全性非常重要。
此外，峰值电流模式控制还可以应用于电磁干扰（EMI）的抑制。
通过控制开关的频率和占空比，可以有效地降低系统中产生的高频噪声和电磁辐射，减少对周围电子设备的干扰。
这对于电力电子系统的实施和电磁兼容性非常重要。
总的来说，峰值电流模式控制在移相全桥变换器中具有广泛的应用前景。
通过对输出电流的监测和反馈，可以实现对输出电压的稳定控制、输出电流的限制、保护功能和EMI的抑制。
这些应用可以显著提高系统的可靠性、稳定性和性能，适用于各种高性能直流-交流转换器的应用场景。
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。
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峰值电流控制技术的原理
峰值电流控制技术是一种用于调节电流的方法，通过控制电流的上升速率和峰值值，可以有效地保护电路和设备。
该技术广泛应用于电力电子设备和电源系统中，如电机驱动器、电动汽车充电器等。
峰值电流控制技术的原理基于电流的稳定性和电路元件的特性。
电路中的电流是由电压施加在电阻、电感、电容等元件上产生的。
在一些情况下，电路中的电流可能会突然增加，导致电路或设备的损坏。
通过控制电流的上升速率和峰值值，峰值电流控制技术可以避免这种情况。
其原理主要包括以下几个方面：
首先，峰值电流控制技术通过控制电流上升速率来减小电路的电流冲击。
电流的上升速率是指电流变化的速度，过快的上升速率会导致电感元件中产生过高的感应电压，从而可能导致元件短路、损坏或电源过载。
通过限制电流的上升速率，可以减小电路的电流冲击，提高电路的稳定性。
常用的控制方法包括软启动、阻尼电路等，其原理是通过限制电压或电流的变化速率，减少电路中的电流冲击。
其次，峰值电流控制技术可以通过控制电流的峰值值来保护电路和设备。
峰值电流是电流的最大值，在电路元件或设备能够承受的范围内控制峰值电流可以防止过载、过热和损坏。
通过合理设计电路的参数和选择合适的元件，可以控制电流的峰值值，达到保护电路和设备的目的。
例如，在电动汽车充电器中，可以通过
控制充电电流的峰值值来避免设备的过载和损坏。
此外，峰值电流控制技术还可以优化电路的效率和性能。
由于电流的上升速率和峰值值受到限制，峰值电流控制技术可以减小电路中的能量损耗和功率损耗，提高电路的效率。
同时，通过减小电流的峰值值，可以改善电路的波形和稳定性，减小谐波和噪声干扰，提高电路的性能。
总之，峰值电流控制技术是一种重要的电流调节方法，可以通过控制电流的上升速率和峰值值，保护电路和设备，提高电路的稳定性和性能。
这一技术在电力电子设备和电源系统中得到广泛应用，对提高电路的效率和可靠性具有重要意义。
随着技术的不断发展，峰值电流控制技术将进一步完善和应用于更多的领域。