電壓模式控制
　　在我們進(jìn)入主題之前，讓我們簡(jiǎn)要回顧一下直接的閉環(huán)控制方法。它遵循以下步驟：
　　輸出電壓通過(guò)電阻分壓器反饋到誤差放大器。
　　誤差放大器產(chǎn)生的誤差信號(hào)與縮放的輸出電壓和參考電壓之間的差值成正比。
　　比較器使用誤差信號(hào)和外部生成的斜坡信號(hào)來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)開關(guān)的 PWM 波形。
　　PWM 占空比的變化會(huì)影響輸出電壓。
　　當(dāng)所有這些都集成到一個(gè)適當(dāng)補(bǔ)償?shù)姆答伝芈分袝r(shí)，穩(wěn)壓器將鎖定到指定的輸出電壓，并自動(dòng)響應(yīng)線路和負(fù)載的變化。這就是我們所說(shuō)的電壓模式控制。
　　下面，圖 1 顯示了一個(gè)通用電路的電壓控制設(shè)置。

　　電路圖顯示了 Buck 轉(zhuǎn)換器的電壓模式控制設(shè)置。

　　圖 1.電壓模式控制方案。
　　電流模式控制
　　盡管電壓模式控制直觀有效，但有一個(gè)固有的局限性：在輸出端檢測(cè)到電壓變化，由于電容的原因，電壓變化必然會(huì)逐漸變化，并且在輸出端也會(huì)觀察到初級(jí)控制變量（PWM 占空比）的影響。因此，閉環(huán)控制動(dòng)作必須再次從 output 一直傳播到 output。這會(huì)減慢過(guò)程，使電壓模式控制成為處理線路或負(fù)載波動(dòng)的一種相當(dāng)滯后的方法。
　　CMC 從根本上修改了控制環(huán)路的傳遞函數(shù)。其基本前提是通過(guò)對(duì)電感的電流進(jìn)行采樣Lo在功率級(jí)內(nèi)部（圖 2）并將此信息整合到反饋回路中，該電路可以通過(guò)電感電流來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓。換句話說(shuō)，直接控制的變量是功率級(jí)的電感電流，而輸出電壓會(huì)隨著電感電流的調(diào)整而自行調(diào)整。

　　DC-DC 降壓轉(zhuǎn)換器功率級(jí)示例

　　圖 2.DC-DC 降壓轉(zhuǎn)換器功率級(jí)示例。
　　與電壓模式控制相比，CMC 為控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來(lái)了顯著的復(fù)雜性。盡管如此，這是一種可行的方法，可以提高響應(yīng)時(shí)間并簡(jiǎn)化環(huán)路補(bǔ)償，而不會(huì)嚴(yán)重降低電路性能。
　　CMC作
　　雖然細(xì)節(jié)會(huì)因轉(zhuǎn)換器拓?fù)浜驼趯?shí)現(xiàn)的 CMC 類型而異，但圖 3 中的圖表應(yīng)該可以讓您了解如何將電流模式控制集成到降壓轉(zhuǎn)換器中。

　　顯示 Buck 轉(zhuǎn)換器的電流模式控制，更具體地說(shuō)是峰值電流模式控制的圖表。

　　圖 3.電流模式控制的 buck 轉(zhuǎn)換器。
　　電流檢測(cè)電阻器 （R意義） 產(chǎn)生與電感電流成正比的電壓。請(qǐng)注意，我對(duì)“電感電流”一詞的使用有點(diǎn)松散——通過(guò)檢測(cè)電阻的電流并不總是與通過(guò)電感的電流相同。在上圖中，檢測(cè)電阻器位于電感器的輸出側(cè)，與電感器串聯(lián)，電壓對(duì)接R意義將始終與瞬時(shí)電感電流成正比。
　　還可以找到檢測(cè)電阻器，使其與功率級(jí)中的開關(guān)串聯(lián)。在開關(guān)周期的接通部分，這會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與電感電流成正比的電壓。然而，對(duì)于升壓轉(zhuǎn)換器，電感與輸入電源串聯(lián)。為了與電感器串聯(lián)，檢測(cè)電阻必須位于電路的輸入側(cè)。
　　如圖所示，電壓反饋仍然存在——感應(yīng)電感電流并不能取代感應(yīng)輸出電壓。相反，這兩個(gè)測(cè)量值以某種方式組合在一起，允許環(huán)路通過(guò)控制電感電流來(lái)響應(yīng)輸出偏差。接下來(lái)，我們將討論兩種不同的方法可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
　　峰值電流模式控制與平均電流模式控制
　　峰值 CMC 和平均 CMC 代表控制電感電流的兩種不同方式。在峰值 CMC 時(shí)，電感電流 — 通過(guò)以下方式轉(zhuǎn)換為電壓R意義和放大器 - 與誤差信號(hào)進(jìn)行比較。由此產(chǎn)生一個(gè) PWM 波形，當(dāng)瞬時(shí)電感電流達(dá)到指定幅度時(shí)，該波形會(huì)關(guān)閉開關(guān)。
　　使用平均 CMC 時(shí)，對(duì)應(yīng)于電感電流的電壓被傳送到集成的電流誤差放大器。該放大器的輸出成為 PWM 生成比較器的輸入。外部生成的 ramp 信號(hào)提供比較器的另一個(gè)輸入。
　　我們上面檢查的通用 CMC 圖顯示了峰值 CMC 方案。平均 CMC 看起來(lái)更像圖 4。

　　該圖顯示了 Buck 轉(zhuǎn)換器的平均 CMC 設(shè)置。

　　圖 4.具有平均 CMC 而不是峰值 CMC 控制方案的降壓轉(zhuǎn)換器。
　　Average CMC 解決了 peak CMC 的缺點(diǎn)，但它不一定更勝一籌——像往常一樣，每種方法都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。盡管普通 CMC 具有顯著的理論優(yōu)勢(shì)，但這些優(yōu)勢(shì)并不總是轉(zhuǎn)化為物理電路性能的顯著提高。