電壓模式、遲滯或基于遲滯:選擇哪一種呢?
這種直接控制輸出電壓的優(yōu)勢在于控制環(huán)路的速度。當輸出電壓由于瞬變的原因而發(fā)生變化時,控制環(huán)路開始做出反應(yīng)所需的時間僅受限于比較器和柵極驅(qū)動器中的傳播延遲。誤差信號不必穿過低帶寬誤差放大器。因此,遲滯拓撲是速度最快的控制拓撲。
此外,其工作原理的簡單性還使其能在無需任何環(huán)路補償?shù)那闆r下保持固有的穩(wěn)定性。而且這種簡單性也使之成為一種低成本的拓撲。在電源中沒有需要設(shè)計、構(gòu)建和測試的振蕩器或誤差放大器。控制開關(guān)動作僅需一個基本的比較器即可。
遲滯拓撲的主要缺陷是其開關(guān)頻率變化。沒有負責設(shè)定開關(guān)頻率的時鐘或同步信號。取而代之的是,開關(guān)頻率由遲滯量以及外部組件和工作條件來設(shè)定。
當采用純遲滯轉(zhuǎn)換器時,預(yù)計在輸入電壓和負載范圍內(nèi)將發(fā)生很大的頻率變化。而且,如果不采用一個高增益誤差放大器的話,所實現(xiàn)的輸出電壓的DC設(shè)定點有可能不如采用電壓模式控制時那么精準。最后,遲滯控制需要利用輸出電容器中的等效串聯(lián)電阻 (ESR)。因此,當運用純遲滯拓撲時,一般不能使用 ESR 極小的陶瓷輸出電容器。
但是,在某些低功率、非常低成本的應(yīng)用中(比如:玩具),由于此類終端設(shè)備的價位非常之低,而且其低功率在遲滯電源的寬開關(guān)頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生的電磁干擾 (EMI) 水平很低,因此遲滯轉(zhuǎn)換器也許是可以接受的。另外,具有非常嚴酷之瞬變的系統(tǒng)需要采用遲滯或基于遲滯的拓撲來維持可接受的輸出電壓調(diào)節(jié)。假如這些系統(tǒng)的輸入電壓、輸出電壓和其他工作條件處于良好受控的狀態(tài),則開關(guān)頻率被保持在一個可接受的范圍之內(nèi)。這使得遲滯控制成為那些依靠一個固定輸入電壓運作并產(chǎn)生一個固定輸出電壓的應(yīng)用的有效選擇。
基于遲滯的控制
許多控制拓撲從根本上說都是遲滯的,但其包含了其他旨在克服頻率變化和其他純遲滯拓撲局限性的電路。例如,它們包括D-CAP、D-CAP2、COT、具有 ERM 的 COT 和DCS-Control拓撲。本文僅分析和比較DCS-Control 4 及相似器件。
根本上說,DCS-Control(采用至節(jié)能模式的無縫轉(zhuǎn)換的直接控制)是一種遲滯拓撲,但其融合了電壓模式和電流模式的某些特性(圖 3)。和在電壓模式控制中一樣,遲滯比較器將一個誤差放大器的輸出與一個鋸齒波形進行比較。
圖 3:在基于遲滯的 DCS-Control拓撲中,誤差放大器和內(nèi)部 VREF與電壓模式控制中的相同,而遲滯比較器則取自遲滯拓撲。導(dǎo)通定時器 (on timer) 是基于遲滯的拓撲所特有的
評論