电流模式环路的调节

开关电源电流模式环路调节

深圳市核达中远通电源技术有限公司SHENZHEN HOLDLUCK-ZYT SUPPLY TECHNOLOGY CO., LTD. . 文件编号：WI-RD-111 文件名称：电流模式电源环路调试作业指导书 第1 页 共7页 版次：00

一、目的规范电流型控制 PWM 电源环路调试方法，提高调试效率。

二、适用范围适用于电流型控制 PWM 电路的调试。

三、主要步骤1、开环占空比及工作振荡频率的调节 2、输出纹波的调节 3、电流检测波形的调节 4、电压环路参数的调节

四、具体内容1、开环占空比及工作振荡频率的调节 1.1 概述 对 2843 等系列脉宽调制器，其不同的振荡 R,C 值组合可得到相同的工作频率，但如果得 到一定的开环占空比则只有一种固定的 R,C 组合。基准电压 Vref(5V)通过定时电阻给定时 电容充电，内部电流源又使定时电容 C 放电，因此，开环最大占空比完全由定时电阻 R 和内部 电流源放电电流决定，放电电流固定，则开环最大占空比完全由定时电阻决定。 工作频率与 R,C 的乘积成反比。 1.2 调节方法及步骤 选择振荡元件的第一步是确定要求的开环占空比。电阻 R 越大，开环占空比越大，此数据 在各芯片资料中有具体的图表及说明。调整定时电阻 R 使开环最大占空比达到要求后，再调整 定时电容 C,使开关频率达到要求。 注意：电源实际工作中最大占空比会有所变化，其随着图 1,图 2 中流过 R2 的电流减小而 减小。 故调节时需注意开环最大占空比和工作最大占空比之间的余量， 工作最大占空比与开环最 大占空比余量至少在 4%及以上。 对 2843 等开环最大占空比可达将近 100%的系列，开环占空比若很大的话，在电源短路，起 发放部门：开发部 编制： 审核： 批准：

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机等情况下对开关管及整流管等具有较大的压力， 故需调节最大占空比。 因芯片可输出最大占空 比接近 100%,故振荡电阻 R 值一般不可取太大，为达到所需的开关频率，定时电容 C 则取值相 应大一些，限制其最大占空比在电源所需的范围内。 对 2846 等开环最大占空比限制在 50%以内的系列，其定时电阻 R 取值不可太小，避免正常 工作时已达到其限制的最大占空比，使环路无法调节。 1.3 常用振荡频率的振荡电阻与振荡电容组合列表 开环最大占空比的调节，需综合考虑电路拓扑结构及电源本身实际情况而定。下面列表说明 较常用振荡参数及所限开环最大占空比数据，仅供参考。 表一：对 2843﹑2842 等开环占空比为 100%的系列 振荡频率 f 定时电阻 R 定时电容

(KΩ ) C(PF) KHz 0.82K//3K3 682//682 0.82K 100K 1K 1K2 0.82K//3K3 0.82K 150K 1K 1K2 0.82K//3K3 0.82K 200K 1K 1K2 (注：以上数据频率误差范围±5KHz) 表二：对 2846 等开环占空比为 50%的系列 定时电阻 定时电容 R(KΩ ) C(PF) 18K 152 20K 152 103//332 103//222 682//332 682//222 562//332 472//332 682 682 332//332 472//102 332/222

开环最大百分比 45% 60% 68% 73% 45% 60% 68% 73% 45% 60% 68% 73%

振荡频率 f KHz 74K 68K

开环最大百分比 46% 47%

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(注：因我司常用高精度聚酯电容最小值为 102,故表二所列数据较为局限，实际应用时 根据电源实际情况调整) 2、输出纹波的调节 2.1 概述 输出滤波器对变换器的动态性能影响较大。 变换器的动态性能往往由 LC 滤波环节参数决定。 随着 L,C 取值的降低，变换器功率级的动态响应速度可以得到显著的提高。 2.2 调节方法及步骤 由以上分析可知，动态调节之前需预先调节输出 L,C 的参数，使输出纹波在指标要求的范 围内，且留有充足的余量。另外，电感调节需考虑到电流连续与不连续，电感饱和的影响，电容 调节需考虑纹波电流的降额等。 对于一个变压器同时有主路及一路磁饱和时，两个环路先单独调节。一般调节方式是：主路 L,C 取值降低(一般为续流电感感量降低),使动态响应速较快；而磁饱和一路的电感 L 值增 大，电容 C 不可并联过多(或使电容的 ESR 值不可太小),使辅路的动态响应速度较慢，与主 路的动态响应速度错开，有利于环路的调节。 3、电流检测波形的调节 3.1 概述 电流模式方式控制包括两个控制环， 一个内部电流控制环和一个外部电压控制环。 电流模式 控制为电流检测波形与误差放大器输出电压波形比较， 当电流波形幅值大于误差放大器输出电压 波形时，输出关断，以此控制工作占空比及输出电压。 3.2 电流模式方式控制的优点 对输入电压响应快，负载响应快，动态性能好，逐个脉冲限制可简化过流保护和短路保护， 适用于负载或输入电压有突变或变化较大的情况。

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