如何在峰值電流模式控制器中補(bǔ)償控制回路，以便在調(diào)節(jié)電流而不是調(diào)節(jié)輸出電壓時(shí)確保穩(wěn)定性？
同步降壓轉(zhuǎn)換器通常被用來(lái)調(diào)節(jié)LED中的電流，經(jīng)常在汽車、醫(yī)療、工業(yè)、甚至個(gè)人電子設(shè)備等應(yīng)用中使用。大多數(shù)控制器調(diào)節(jié)輸出時(shí)所用到的控制機(jī)制大體上可分為恒定接通時(shí)間、電壓模式或峰值電流模式。占絕大部分的也許就是峰值電流模式控制器，但是應(yīng)該如何補(bǔ)償控制回路，在調(diào)節(jié)電流而不是調(diào)節(jié)輸出電壓時(shí)確保穩(wěn)定性呢？
在峰值電流模式控制中，控制信號(hào)（或者COMP信號(hào)）通過(guò)一個(gè)內(nèi)部控制回路來(lái)控制電感器中的峰值電流，從而簡(jiǎn)化輸出電壓反饋回路。但是，如果為了保持恒定亮度調(diào)節(jié)LED中的電流，而不是輸出電壓，情況會(huì)怎么樣呢？眾所周知，實(shí)際上在補(bǔ)償電源實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性時(shí)，電流模式控制 （CMC） 能夠消除電感器本身的頻率響應(yīng)效應(yīng)。而將輸出電流用作反饋信號(hào)甚至?xí)埂瓣P(guān)閉回路”更加簡(jiǎn)單。
圖1顯示的是一個(gè)通過(guò)高側(cè)感測(cè)電阻器R3直接驅(qū)動(dòng)LED中電流的降壓轉(zhuǎn)換器，TPS54218，同步降壓控制器。這個(gè)電流感測(cè)電壓被電流感測(cè)監(jiān)視器，INA193，放大20倍，這樣可顯著地降低R3中的功率耗散并提升效率。分流監(jiān)視器的電流反饋信號(hào)輸出給電阻分壓器 （R6/R8），這形成了到VSENSE的完整反饋路徑。
圖2是仿真控制回路的圖1的簡(jiǎn)單SPICE模型。VC1是COMP引腳上的電壓，直接驅(qū)動(dòng)跨導(dǎo)增益為13的功率級(jí)（控制器更多的內(nèi)部細(xì)節(jié)請(qǐng)參見(jiàn)TPS54218數(shù)據(jù)表內(nèi)的圖31）。這個(gè)電流通過(guò)電感器和感測(cè)電阻器來(lái)直接驅(qū)動(dòng)LED。需要注意的是，電感值和LED值的變化不會(huì)對(duì)響應(yīng)產(chǎn)生影響，這是因?yàn)殡姼衅髦械碾娏魇艿搅丝刂啤?/span>
外部補(bǔ)償組件C6從這個(gè)點(diǎn) （V_COMP） 上接地。需要注意的是，V_COMP也是我們回路仿真的起始點(diǎn) （VC1）。回路增益是V_COMP引腳上測(cè)得的電壓除以VC1上的注入擾動(dòng)。所以，通過(guò)將VC1設(shè)定為1 Vac信號(hào)，回路增益最終就是V_COMP上測(cè)得的電壓。
圖3顯示了VSENSE和V_COMP節(jié)點(diǎn)上測(cè)得的響應(yīng)。V_COMP代表回路增益和相位裕量，而VSENSE是功率級(jí)，這就是除補(bǔ)償運(yùn)算放大器之外的整個(gè)回路。在這里最值得注意的一點(diǎn)是，VSENSE，最遠(yuǎn)到COMP電容器C6之前的響應(yīng)，都是平坦的。由于采用電流模式控制，功率級(jí)的響應(yīng)是平坦的，并且只有分流監(jiān)視器響應(yīng)在較高頻率時(shí)開(kāi)始輕微降低相位。
另外，這個(gè)模型提供了一個(gè)出色的一階逼近法，并且深入觀察了電流模式同步降壓LED穩(wěn)壓器的回路增益。
