开关电源变换器工作模式--变形的峰值电流模式

1 固定关断时间的峰值电流模式工作原理及特点

固定关断时间电流控制模式是一种变化的峰值电流模式，也是双环控制系统，但是，这种模式工作在变频控制方式，如图1所示。

图1：固定关断时间模式的控制系统图

固定关断时间控制模式工作过程如下：

(1)定时器输出高电平，开关管导通，电感的电流线性增加，电流检测电阻的电压信号经电流放大器放大后，与电压误差放大器的输出电压Vc进行比较，此时，由于电流放大器的输出信号Vs小于Vc，比较器输出不会翻转，定时器维持高电平输出，开关管导通，电感的电流继续线性增加，当Vs大于Vc时，比较器翻转。

(2)比较器翻转后，比较器输出高电压信号同时送出给定时器和触发器，开关管关断，电感的电流线性降低，同时内部的定时电路启动。

(3)定时器延时一个固定的关断时间后，送出高电平信号，开关管又开通，进入下一个周期，如此反复。

固定关断时间控制模式的特点是结构简单，但系统也是变频控制。

2 相加峰值电流模式的工作原理及特点

相加峰值电流模式控制也是一种变化的、具有双环控制系统的峰值电流模式，外环是电压环，输出电压经分压电阻器分压后与参考电压进行比较，然后经电压误差放大器放大，如图2所示。图中为通用型放大器，电压误差放大器的输出信号为Vc。

电流检测信号经电流放大器K放大后输出为Vs，Vs 和Vc信号由加法器作加法，得到的输出为Ve,Ve=Vs-Vc，Ve值连接到PWM比较器的反相端，与PWM比较器同相端的参考电压VIR进行比较。

相加峰值电流模式工作过程如下：

(1)振荡器输出脉冲信号为高电平，开关管导通，开始一个开关周期。电感激磁，电流线性上升，电流检测电阻的电压信号也线性上升。

(2)电感电流继续线性上升，电流检测电阻的电压信号也上升，当Ve的电压高于VIR时，电流比较器的输出翻转，从低电平翻转为高电压，开关管关断，电感开始去磁，电流线性下降，到下一个开关周期开始的时钟同步信号到来，如此反复。

图2：相加电流模式的控制系统图

调节工作原理如下：

(1)当输出负载增大时，输出电压降低，因此，Vc增大，Vs-Vc降低，Vs-Vc与VIR比较，由于Vs-Vc的值降低，使开关管关断的时刻向后延迟，导通时间增大，占空比增加，输入功率增加，因此输出电压增加。当输出电压增加到调节的范围内时，系统保持平衡。

(2)当输出负载降低时，输出电压升高，因此，Vc降低，Vs-Vc增大，Vs-Vc与VIR比较，由于Vs-Vc的值增大，使开关管关断的时刻提前，导通时间减小，占空比减小，输入功率降低，因此输出电压降低。当输出电压降低到调节的范围内时，系统保持平衡。

相加电流模式的优点和缺点与峰值电流模式相同。