电源变换器中电流模式和电压模式相互转化(5)

电源变换器中电流模式和电压模式相互转化

电压模式是 LC 形成的二阶系统，这个零点的引入可以一定的程度上抵消 LC 双极点的一个极点，使其向单阶系统转化。ESR 越大，作用越明显。因此电压模式输出电压通常使用 ESR大的电容。

另一方面，注意到，输出电压为：

VCO为输出电容的容抗上的电压， IL为电感的纹波电流， IL= α Iout，α 为电流纹波系数，一般取 0.2 ~ 0.4。 输出电压的小信号值为： 若 ESR 小，式中后面的一项基本可以忽略；但是，由于电压模式通常使用 ESR 值较大的输出电容，这样 ESR 就不可以忽略，由于 ESR 的作用，相当于在输入电压的反馈信号中引入了一定程度的电流模式，电流模式反馈量为： (ESR α Iout )

输出电容的 ESR 将采样的电流信号送到电压误差放大器的输入端，和输出电压信号加在一起，经过电压误差放大器放大，再送到 PWM 比较器，其工作的原理相当于平均电流反馈。在电压模式中，使用 ESR 大的输出电容，相当于引入一定程度的平均电流模式，从而增加系统对输出负载变化的动态响应，提高系统的稳定性。

3.2 理想电压模式中输入电压前馈形成的电流模式

对于输入电压的变化，目前通常采用输入电压前馈技术，来提高系统对输入电压变化的响应。输入电压前馈如图 3 所示。图中的实线锯齿波为内部时钟信号产生的斜率固定为 k 的正常锯齿波，在没有电压前馈时，产生的占空比为 d Ts ，则有以下公式：

Vc = k d Ts

输入电压前馈就是在内部锯齿波上加入随输入电压变化的斜坡，或者从 VC信号减去此斜坡。当输入电压突然增加时，内部锯齿波和外加斜坡之和的波形为图 3 中的虚线所示。 若外加斜坡的斜率为 ks ，则总的斜率为：k + ks ，注意到：ks ∝ Vin ，也就是 ks = k Vin Vin ，所以此时的占空比为：

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