淺談平均電流模式的控制電路設計范文

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【摘要】探討了平均電流法的特點，使用平均電流設計升壓等進行了一定的研究。

【關鍵詞】平均電流；電流模式；控制電路；電路設計

電流模式控制分為兩種，一種是平均電流模式控制，一種是峰值電流模式控制。其中平均電流被廣泛運用。而本篇文章就是針對于對平均電流模式的控制電路的設計進行一個研究。

1平均電流法控制回路設計

平均電流法的特點：（1）平均電流法對電流有很高的放大效果。平均電流可以很容易的就找到電流的設定值。這個已經運用到對高功率因素控制電路中了，以一個小電感就可以得到小于百分之三的諧波畸變，同時電路模式可以從連續電路模式轉化成不連續電路模式，而且還不會影響到平均電流法的正常使用；（2）平均電流法對噪聲的抑制能力很強。因為功率開關被時鐘脈沖打開，這就造成了晶振幅度直接變為低值；（3）斜坡補償是不會在平均電流法出現的，然而為了能夠讓電路的運行穩定，就必須在開關旁邊限定環路的增益；（4）平均電流法的使用非常的廣泛，它不僅可以控制BUCK和FLYBACK的出入電流，還可以控制BOOST和HLYBACK的輸出電流。當比較器中出現不合適的波形坡度的時候，諧波振蕩就會因為功率開關再次出現。峰值電流法指的是控制使用在外面加一個斜坡來防止這個現象的；而平均電流法指的是使用晶振幅度來提供補償的坡度的。因此，最適合解決諧波問題的方法是平均電流法。由于平均電流模式中會出現諧波和限定開關附近電流放大器的增益，因此在設計電路的時候就必須遵照的守則就是：比較器中一個輸入端的電感和電流降低的幅度不能夠大于比較器另一端經偵幅度值的坡度。而且用這個方法還可以間接的制定出最大電流環路增益的交越平率。

2平均電流法Boost電路的設計

2.1平均電流法中電流環的設計。因為平均電流模式必須是穩定使用的，所以就必須對電流環進行一定的相位補償，而且在電流環的相位補償的開關附近還要制定一個讓電流環的得到穩定增益的設計。以此才可以在低頻零點的時候給電流環供給比較高的增益，才可以進一步的讓平均電流控制工作。不僅如此，開關平率附近的放大器增益的誤差一定要和電感電流的降低幅度相符合。在交越頻率上或者是在低于交越頻率的地方一定要設置平均電流法的電流環零點。如果電流環的零點設置在交越頻率上，那么相位裕度就會有四十五度，如果電流環的零點設置在低于教育頻率的地方，那么相位裕度相對也會更大一點兒。電流環的零點設置在低于教育頻率的地方就可以保證四十五度的相位裕度的系統在工作的時候會很穩定、干擾小，而且只有很小的過沖，當電流環的極點高于開關的頻率的時候，機電是沒有辦法影響到控制環的。而且在一般情況下極點都是設置在開關頻率附近的，因為只有這樣才可以減少極點對噪聲的敏感性。零點時的部分增益石在設置電流環的過程中需要優先考慮的，畢竟功率部分的增益是以放大器增益為整個電流環的增益，當電流環的增益石1的時候要先計算出電流放大器的交越頻率，即就是電流環的零點，其次功率部分的增益的倒數就是電流環交越頻率處的增益用以上方法就可以計算出電流環的增益了。

2.2電壓環的設計。為了能夠使平均電流模式的運行正常，因此就必須對電壓進行一定的補償。和穩定性相比較的話，用功率因素老校正電路電壓環就需要電流即便小的輸入線。而且電流環的帶寬還要設計成低于輸出電容上的2次諧波，只有這樣才可以讓電壓的誤差放大器有足夠的相位裕度去跟蹤輸入電流，才可以讓功率因素得到一定的提升。Boost電路輸出部分的低頻模式就是電流原驅動電容的一階電路，而電流源就由功率部分和電流反饋環構成，這樣構成的低頻模式會擁有一定的倍頻的增益的特點。當電壓反饋環在附近閉合的時候，它將會有一個穩定的增益。為了能夠增益交越頻率以及極點的位置，放大器的側方就需要一個極點并且要使其移動成90度，只有這樣才可以降低紋波電壓的增益，但是在控制2次諧波畸變的時候這個方法的效果就不是很好。由于電壓環的設計和THD有一定的關系，所以電壓誤差放大器的輸出端產生的2次諧波就會從輸入端產生3次諧波，而且在設計電壓環的時候還要求THD不可以超過3%，同時可以分給電壓誤差放大器的輸出紋波比是1.5%。因此只有極點設置在交越頻率上才可以的得到足夠的相位裕度，才可以讓整個電壓回路的增益都是同樣的相位裕度。

3結束語

文章主要是分析了平均電流模式控制的特點，并且按照平均電流模式的設計的準側與步驟設計了一個Boost電路。

參考文獻

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作者：陳秀文 單位：山東省禹城市梁家鎮政府