平均电流控制

摘要:讨论了平均电流法和峰值电流法的控制特点,并详细分析了平均电流法控制芯片UC3854BN的应用,最后提供了实验波形。

关键词:平均电流控制;峰值电流控制;功率因数校正;斜坡补偿;次谐波振荡

1 平均电流法和峰值电流法的比较

我们知道开关功率电路的电路拓扑分为电流模式控制和电压模式控

制,由于电流模式控制具有动态反应快、补偿电路简化、增益带宽大、输出电感小、易于均流等优点而取得了越来越广的应用。电流模式控制分为峰值电流模式控制和平均电流模式控制两种。峰值电流法是将实际检测的电感电流和电压外环设定的电流值输入PWM比较器进行比较,如图1所示。峰值电流法的电流环增益较低。平均电流法是将实际电感电流和电压外环设定的理想电流接到一个高增益的电流误差放大器,通过电流误差放大器将电流误差放大再接到PWM比较器,和一个大幅值的锯齿波(即振荡器的坡度)比较,如图2所示。

平均电流控制

平均电流控制

峰值电流模式控制和平均电流模式控制相比主要有以下缺点:

1)对噪声敏感峰值电流模式控制是将电感电流的上升沿(即开关电流)同设定的电流值相比较,当瞬态电流达到设定值,PWM比较器输出翻转将功率开关管关断。电感电流上升到设定值的坡度即(U in-U O)/L很小,特别是U in小时坡度更小,所以这种控制方法易受噪声干扰。每次开关管通断时都会产生一个噪声尖峰。并且耦合到控制电路的一个小电压就能使开关管迅速关断,使电路处于次谐波运做模式而产生很大的纹波。而平均电流模式而是将电流放大器的输出和晶振比较,当时钟脉冲使功率开关管开通后,晶振幅度迅速降到了一个低值,所以平均电流模式抗干扰能力强。

2)需斜坡补偿图3及图4分别是D(占空比)大于50%和小于50%时峰值电

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