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[經驗交流] 小弟分享一下一般電流模式與電壓模式的差別

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發表於 2011-2-28 13:18:16 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
小弟最近想分享一下有關電壓模式與電流模式的不同,如果有些錯誤請各位"大大"指點:

在此以非隔離型的buck pwm控制當做一個例子(dcdc控制模式有很多種ex: PFM,PSM,PDM)
電壓控制比電流控制少了一個內部回圈(current trace回圈),此造成了以下差異:

1.在line transient的速度上電流控制比電壓控制快,
因為當有擾動時電流控制比電壓控制多了feed forward回圈,可快速決定需更正的duty。

2.line-to-output transfer function (open –loop )的bode plot的大小值在低頻處較低(物理性想法是電流模式的feed forward回圈是抑制輸入電壓擾動)。

3.在control-to-output transfer function方面,而電流控制則為RC單極點,因為電感電流被內回圈trace,變成類似voltage control source,所以消去電感對系統的效應(其實說是將電感所造成的pole移到較高頻處),使得補償器設計上電流模式控制(type-II)較電壓控制(type-III)簡易。

4.電流模式不適合應用在負載變化寬廣範圍的系統,因為電流模式控制的主極點是由RC組成,即負載電流改變則pole就會改變,這使的系統的有機會不穩。
相對於電壓控制,因為電壓模式的系統主要是由LC共軛極點組成,所以以穩定度的考量較適合。

5.電流控制與電壓控制最大差異為需要斜率補償,如果電流控制沒有加斜率補償則當Vo/Vg=0.5(buck)時會發生次諧波振盪。
一般而言,在ccm時斜率補償要大於0.5電感電流下降斜率(注意加入過多的斜率補償,其控制會變的像電壓控制,Ridley)
,而在dcm時則是要大於0.086電感電流下降斜率(發生在vo/vg大於2/3-buck converter,Ridley有推導)。

6.電流控制因為需要trace電感電流所以需要一個電流感測器,使得過電流保護的設計上會較電壓控制簡單,因為內部原本設計電流感測器。

7.電流控制在感測電流時要考慮寄生電路所產生的高頻電感電流glitch,因此noise immunity 較電壓控制弱(但後續有衍生average-current mode 或 charge mode 控制便無此問題,因為感測器內為low pass filter。順便一提這些控制也有機會不用斜率補償,不過在此限於版面不詳談)。

8.電壓控制在dcm系統為單極點特性,在ccm為共軛極點特性。而curren mode不論在ccm或是dcm均為單極點系統。

*電流模式可分為1.peak current mode 2. valley current mode 3. emulated current mode 4 average current mode 5. charge mode
 樓主| 發表於 2011-3-6 21:59:19 | 顯示全部樓層
小弟有些排板或打錯字,煩請前輩見諒.謝謝
發表於 2016-12-5 19:44:37 | 顯示全部樓層
感謝您的分享  Thank you
發表於 2021-2-7 22:08:46 | 顯示全部樓層
感謝大大的分享,
經驗值+1
發表於 2021-8-24 13:16:11 | 顯示全部樓層
謝謝大大分享~~謝謝大大分享~~
發表於 2022-2-4 11:52:08 | 顯示全部樓層

謝謝大大分享 !謝謝大大分享 本身做power ic感同身受
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