目前，市場上有很多控制集成電路（ic)可供選擇。在設計過程中，要先確 定要求1C芯片里集成什么，有什么功能。比如1C內部是不是要求集成功率開 關、高電壓的啟動電路、軟啟動電路、同步電路等等。電源應用和發(fā)展促進了 1C芯片功能提尚。
　　設計時，要非常仔細地調查一下可供選擇的1C。通常1C說明書的第一頁并 不能完全描述這款1C的性能。要進一步研究細節(jié)的問題，包括控制方法、用什 么樣的輸出驅動、保護電路怎樣工作等。這就要求認真查閱1C的內部結構和應 用電路圖。下面舉個例子來說明選擇控制1C時怎樣會混淆起來的，這個例子是 關于最近一款為輸出電壓低于3.3V的電路設計的Buck電路控制1C。這款1C的 工作電壓比它的輸入供電電壓還高，并以很低的電壓去驅動MOSFET。而傳統(tǒng)的 Buck電路控制1C的工作電壓就是它的輸入供電電壓，并以這個電壓去驅動MOS-FET。 從這兩款 1C 說明書的第一頁并不能發(fā)現它們有什么不同，要想根據從供應 商的網站上所搜索到的資料把它們區(qū)分開來就更加困難了，而且這會占用設計者 寶貴的時間。
　　現在新的控制1C面向的應用場合比以前更加狹小，通常盡可能減少封裝的 引腳數目來減少外圍電路。這就嚴重限制了 1C的應用范圍，也使控制1C的選擇 過程變得更加重要。
3.8.1開關電源控制簡述
　　這個簡短的概述可能與這章前面的一些內容有點重復，但還是需耍的?？刂?的主要0的就是要保持輸出電壓一足，而負載電流可以有很大的變化范圍，這就 要通過負反饋來達到這個0的。所有的電源控制器，無論線性電源還是開關電 源，都要檢測輸出電佧。反饋電壓輸入到稱之為電佧誤差放大器的卨增益運算放 大器的反相端，參考電壓輸入到運算放人器的同相端，運算放人器輸丨丨丨的就是參 考電壓和輸丨丨丨電壓的差值。運算放人器把這誤差值放人了許多倍，這個輸丨丨丨電壓 稱為誤差電壓，用誤差電壓信號來控制電源供給負載的能量。該值為正，說明輸 出電壓太低，電源要輸出更多的能最。反之如果是個負值，就說明輸出太高，要 減小輸出的能最。
　　通常也要檢測電流，這樣可以保證電源輸出不超過它的額定功率。測量電流 有兩種方法：輸1丨丨電流平均值和電流瞬吋值。電流平均值電路工作方式與前面介 紹的電壓負反饋環(huán)很相似。電流的測量通常足通過一個電阻串聯在電流冋路上， 用測量電阻上的電壓來實現。把電阻上的電壓放大后或直接把電阻上這個比較小 的電壓輸入到運算放大器的反相端，N相端上加代表最大輸出電流值的參考電 壓，這樣就形成了一個電流負反饋環(huán)。當電流太大時，電流誤差信號從正變成 負，表示輸出電流超出設計的最大值。這個信號吋以用來削弱電佧誤差信號，以 減小電源的輸出能量。
　　電流瞬時檢測WJ來保護功率半導體器件。在功率開關電流通過的路徑上串卜. 電流檢測電阻，電阻上的電壓降就代表了通過功率器件的瞬時電流。然后把這個 電壓輸入到快速模擬比較器上，2這個電壓超過原先設定的電壓時，功率器件就 立刻關斷，這可以給功率器件提供很好的保護。
　　3.8.2最佳控制方法的選擇
　　選擇控制1C極其重要，如果選擇不正確，會使電源丄作不穩(wěn)定而浪貲寶貴 的時間。設計者要知道各種控制方法之間細微的差別，總體卜.說，正激式拓撲W 電壓型控制器，升壓式拓撲通常用電流型控制。但這不是一成不變的規(guī)則，因為 每一種控制方法都可以用到各種拓撲中去，只是得到的結果不一樣而已。各種控 制方法見表3-6。G
　　電壓型控制
　　這種控制方法見圖3-40。電壓型控制的最顯著特點就是誤差電壓信號被輸入 到PWM比較器，與振蕩器產生的角波進行比較。電壓誤差信號開高或降低使 輸出信號的脈寬增大或減小。要識別是不是電壓型控制1C，可以先找到RC振 蕩器，然后看產生的三角波是不是輸入到比較器，并與誤差電壓信號進行比較。
　　電壓型控制1C的過電流保護有兩種形式，早期的方法是用平均電流反饋。 在這種方法屮，輸出電流是通過負載上中聯個電阻來檢測的。電流信號pJ以放　　0這句話為編者所加。

表3-6控制方法
　　a) PWM控制方法
　　控制方法最適宜的拓撲說 明
　　具有輸出平均電流反饋的電壓型控制正激式電路輸出電流反饋太慢，會使功率開關失效
　　具有輸出電流逐周限制的電壓型控制正激式電路具有很好的輸出電流保護功能，通常檢 測高壓側電流
　　電流滯環(huán)控制正激式和升壓式電路有很多專利限制，控制1C少
　　電流型控制，由時鐘脈沖導通Boost電路具有很好的輸出電流保護功能，控制 1C很多，通常采用GND驅動開關
　　b)準諧振和諧振轉換控制方法
　　控制方法最適宜的拓撲說 明
　　固定關斷時間控制零電壓開關準諧振電路變頻，要對最高頻率限制
　　固定開通時間控制零電流開關準諧振電路變頻，要對最低頻率限制
　　相移控制PWM正激式全橋電路固定頻率
　　圖3-40具有平均輸出電流和逐周電流限制的電壓型控制
　　大后輸入到補償用電流誤差放大器中。當電流放大器檢測到輸出電流接近原先設 定的限制值時，就阻礙電壓誤差放大器的作用，從而把電流加以限制，以免電流 繼續(xù)增大。平均電流反饋作為過電流保護有一個固有的缺點，就是響應速度很 慢。當輸出突然短路，會來不及保護功率開關，而且在磁性元件進入飽和狀態(tài)時 也無法檢測。這些會導致在幾個微秒內電流成指數上升而損壞功率開關。
　　第二種過電流保護方法是逐周過電流保護。這種方法可以保證功率開關工作
在最大安全電流范圍內。在功率開關管上串聯一個電流檢測器（電阻或電流互感 器），這樣就可以檢測流過功率開關管的瞬時電流。當這個電流超過原先設定的 瞬時電流限制值時，就關斷功率開關管。保護電路要求響應很快，以實現包括磁 心飽和在內引起的各種瞬時過電流情況下對功率開關管進行保護。由于這種電流 保護電路的保護限制值是固定的，而且也不會因其他參數改變而變化，所以不是 一種電流型控制。
　　最后一種是“電壓滯環(huán)”的電壓型控制，這種控制方法是非常基本的。在這 種控制方法中，固定頻率的振蕩器只有在輸出電壓低于由電壓反饋環(huán)給定的指令 值時才轉成“通”的狀態(tài)。由于有時候功率開關管突然導通后又進入常態(tài)關的狀 態(tài)，所以有時把這種方法叫作“打隔型” （hiccup-mode)。只有少數控制1C和集 成開關電源1C用這種控制方法，這種方法會在輸出電壓上產生大小固定的紋波， 紋波的頻率與負載電流成比例。
　　電流型控制　　電流型控制（見圖3-41)最好用在電流波形的線性坡度很大的拓撲中，如 Boost、Buck-Boost、和反激型電路等升壓式拓撲。

　　圖3-41由時鐘脈沖導通的電流型控制
　　電流型控制方法是控制流過功率開關管的峰值（有時是最小）電流的漂移點 來實現的，這也等效于磁心的磁通密度的偏移量。從本質上說，是調節(jié)磁心的一 些磁參數來實現的。電流型控制最常見的方法是“定時開通”的方法，由固定頻 率的振蕩器給觸發(fā)器置位，由快速電流比較器給觸發(fā)器復位。觸發(fā)器狀態(tài)為“1” 時，功率開關管導通。
　　電流比較器的閾值是由電壓誤差放大器的輸出給定的，如果電壓誤差放大器
　　顯示輸出電壓太低時，電流門檻值就增大，使輸出到負載的能量增加。反之也一
　　樣。
　　電流型控制本身具有過電流保護功能，快速電流比較器實現對電流的逐周限 制。這種保護也是一種恒功率過載保護方法（見3.11節(jié)），這種保護通過電流和 電流反饋來維持供給負載的恒功率，但并不是在所有產品中用這種方法都是最適 合的，特別是在典型的失效會引起失效電流增大的場合下。此外，電路可以設置 其他過載保護方法。　　另外一種電流型控制方法叫作電流滯環(huán)控制（見圖3-42)，這種方法對電流 峰值和谷值都進行控制。這種方法用在電流連續(xù)模式的Boost變換器中是比較好 的。它的結構有點復雜，但它的響應速度很快。這種方法并不是常用的控制方 法，其控制頻率也是變化的。

　　圖3-42電流滯環(huán)控制例
　　其他控制方法
　　現在有些1C制造廠商為了提高所設計的電源整機效率，在一些工作點上自 行設計新的控制模式或新的開關控制方法。這種經驗比較模糊，除了設計的應用 場合外，并不可以在其他所有應用場合下工作。比如，有些Buck控制1C通過降 低工作的頻率，可以使電感電流進入斷續(xù)模式。進入電流斷續(xù)模式后，反饋環(huán)的 穩(wěn)定性會改變，所以它們用一些復雜的控制方法來補償可以預見的不穩(wěn)定性。
　　電壓滯環(huán)控制：這是經常所說的“打嗝型”控制方法，它用一個簡單的比較 器來調節(jié)輸出電壓。如果電壓低于某一限制值，PWM發(fā)生器就開通一段時間， 直到超過這個限制值（加上某一滯環(huán)電壓值）為止。這種方法使輸出電壓紋波等 于或大于控制電路上的滯環(huán)電壓值。
　　變頻控制：固定頻率控制方法在輕載的時候由于開關損耗固定，所以效率下 降。有些控制器在輕載時切換到頻率可變的時鐘，而采用的控制方法還是一樣 的。
小結：選擇所需的控制1C時一定要十分小心！