开关电源的仿电流控制技术研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第l页摘要开关变换器是通过控制开关器件的导通和／或关断时间来实现开关变换器的控制，随着开关变换器中开关器件导通时间缩短到趋于零时，开关变换器的开关电流信号的前沿尖峰将引起PWM比较器的误关断，因此必须采用新的控制方法。本文研究了一种新型开关变换器控制方法——仿电流控制。与传统的峰值电流控制不同，仿电流模式控制技术采用电感电流上升沿斜坡与谷值电流之和重构降压变换器开关电流信号，实现仿电流模式控制，以消除开关电流信号的前沿尖峰对PWM比较器的误关断。仿电流模式控制无需直接测量降压开关电流，因此可以将前沿尖峰的干扰减至最少，同时具有电流模式控制的优

2、点。开关变换器的仿电流控制因此而引起了工业界的广泛关注，并成功应用于开关电源产品设计。本文对电压型和峰值电流型控制方法进行了简要的介绍。在此基础上，对仿电流控制方法进行了详细分析，并对仿电流控制方法和峰值电流控制方法进行了比较，最后通过仿真对分析结果进行了验证。仿电流控制开关变换器的控制电路简单、可靠。仿真结果表明：仿电流控制方法有效地避免了开关电流前沿尖峰的影响，不需要额外的前沿消隐电路。关键词：开关电源；仿电流控制；脉宽调制；前沿尖峰西南交通大学硕士研究生学位论文第

3、l页AbstractSwitchingdc—dcconvertersrealizetheiroutpu

4、tvoltageregulationbyadjustingtheturnontimeofswitchdevices．Insomespecialcaseswhenveryshorton-timesareneeded，traditionalcontrolmethodofswitchingconverterscannotoperatewellduetoerrorcausedbyspikesignal．Thusnewcontrolmethodsareneedforsuchapplications．InthisPaper,Emulatedcurrent．mode(ECM)contr

5、01methodisanewtypeofswitchingpowersupplycontroltechnology．Beingdifferentfromthetraditionalpeakcurrent-modecontrolmethod．theobjectiveofECMistocreateasignalthataccuratelyrepresentsthecurrentthroughthebuckswitcherwithoutactuallymakingadirectmeasurement．T}liScontrolmethodcouldpreventleadinged

6、gespikefromtnppingPWMcomparator．Theemulatedswitchcurrentcanbebrokendownintotwoparts，apedestalandaramp．Withoutactuallymakingadirectmeasurement，theemulatedcurrentsignalisfreeofnoiseinterferenceofleadingedgespike．Anotheradvantageofthisnewcontrolmethodisgiving向11playtotheabilityoftraditionalp

7、eakcurrent．modecontr01．Theswitchconvertersusingemulatedcurrent-modecontrolmethodhasattractedwidespreadconcernintheindustryfield．NationalSemiconductorCorporationhasdevdopedthecorrespondingchipsandappliedtothedesignofswitchingpowersupplyproductssuccessfully．InthisPapef，voltage-modecontr01an

8、dcurrent-modecontr01methodsofswitchingpowersupplyarebrieflyintroduced．Basedonthis，theemulatedcurrent-modecontrolmethodofswitchingpowersupplyisstudiedindetailandcomparedwimpeakcurrent．modecontr01．Finallytheanalyticalresultsareveri丘edbysimulation．Thecontrolleriseasyto