基于仿輸出電壓紋波的開關電源控制技術研究.pdf

1、對于電壓調節(jié)模塊而言，輕載轉換效率和負載瞬態(tài)響應速度是其性能的重要衡量指標。在實際中，很多應用場合對這些指標的要求日益苛刻，這也促使基于輸出電壓紋波的控制技術越來越廣泛的被應用于電壓調節(jié)模塊中。雖然基于輸出電壓紋波的控制技術普遍具有瞬態(tài)響應速度快、輕載效率高的突出優(yōu)點，但是這類控制技術也存在著穩(wěn)定性易受輸出電容等效串聯(lián)電阻(Equivalent Series Resistance，ESR)的影響以及穩(wěn)態(tài)精度較差的問題。
　　目前，

2、針對基于輸出電壓紋波控制技術的穩(wěn)定性易受輸出電容ESR影響這一問題，主要的解決方案有斜坡補償技術、電感電流紋波反饋結構和電容電流反饋技術。斜坡補償技術將采樣電感電流得到的斜坡補償電壓引入至反饋控制回路中，但是這種方案會降低開關變換器的動態(tài)性能，而且會增大輸出電壓的穩(wěn)態(tài)偏差量;電感電流紋波反饋結構將電感電流紋波信息引入至反饋控制回路中，該方案實現(xiàn)簡單，但很難兼顧系統(tǒng)穩(wěn)定性和輸出電壓穩(wěn)態(tài)偏差;電容電流反饋技術將電容電流引入至反饋控制回路中，

3、由于需要檢測電容電流，導致成本相對較高，而且誤差放大器的加入，增加了控制電路的復雜程度和設計難度。
　　針對基于輸出電壓紋波的控制技術存在的穩(wěn)定性問題，以及現(xiàn)有解決方案的不足，本文提出了仿輸出電壓紋波(Simulated Output Voltage Ripple，SOVR)的解決方案，并將其應用于固定導通時間(Constant On-Time，COT)控制和電壓型滯環(huán)控制這兩種典型的基于輸出電壓紋波控制的Buck變換器中。詳細闡

4、述了SOVR結構的工作原理，并分析了其在電感電流連續(xù)導電模式(Continuous Conduction Mode，CCM)以及斷續(xù)導電模式(Discontinuous Conduction Mode，DCM)下的工作特性。通過仿真結果，對比了已有的穩(wěn)定性改善方案和SOVR解決方案在CCM和DCM情形下的穩(wěn)態(tài)性能。仿真結果表明SOVR和電感電流紋波反饋結構都可以較好的解決紋波控制技術存在的穩(wěn)定性問題，但相比之下，SOVR結構具有更好的穩(wěn)