开关电源的均值电流控制模式

一、均值电流控制模式的定义

均值电流控制模式通过控制电感电流的平均值来调节输出电压。

这种控制模式通常包含一个电压外环和一个电流内环，电压外环用于调节输出电压，电流内环用于控制电感电流的平均值。

二、工作原理

1、基本工作过程

• 电压外环：输出电压经过采样和误差放大器后，产生一个电压误差信号。这个信号作为电流内环的参考信号，用于控制电感电流的平均值3。
• 电流内环：电感电流被采样并与电压外环产生的参考信号进行比较。误差信号经过高增益的电流误差放大器放大后，与一个锯齿波信号进行比较，产生PWM信号来控制开关管的导通和关断。

2、调节原理

• 当输出电压下降时，电压外环的误差放大器输出增加，导致电流内环的参考信号增加，从而使电感电流的平均值上升，进而提高输出电压。
• 反之，当输出电压上升时，电压外环的误差放大器输出减少，电流内环的参考信号减少，电感电流的平均值下降，输出电压也随之下降。

三、均值电流控制模式的优缺点

1、优点

• 精确的电流控制：能够实现对电感电流平均值的精确控制，从而提高输出电压的稳定性和精度。
• 抗干扰能力强：由于采用了高增益的电流误差放大器，系统对噪声和干扰的抵抗能力较强。
• 适合多种电路拓扑：可以应用于各种开关电源电路拓扑，包括Boost、Buck等。
• 易于实现均流：在多个电源模块并联时，容易实现均流功能。

2、缺点

• 电路复杂度高：由于需要高增益的电流误差放大器，电路设计和调试较为复杂。
• 电流放大器增益限制：电流放大器在开关频率处的增益有最大限制，需要合理设计。
• 双闭环参数设计复杂：电压外环和电流内环的带宽、增益等参数需要精心设计和调试，以确保系统的稳定性和性能。