電流模式下的斜坡補(bǔ)償?是一種用于解決峰值電流控制模式下特定問題的技術(shù)手段。在電流控制模式下，開關(guān)電源通過控制開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷時間比率來維持輸出電壓的穩(wěn)定。電流控制模式包括峰值電流控制和均值電流控制兩種，其中峰值電流控制模式通過控制電感電流的峰值來間接控制PWM信號的占空比，從而實(shí)現(xiàn)對輸出電壓的調(diào)節(jié)?12。

斜坡補(bǔ)償?shù)脑砗妥饔?

斜坡補(bǔ)償?shù)脑硎窃陔娏骺刂骗h(huán)中引入一個與占空比成正比的斜坡電壓，以補(bǔ)償電感電流的變化。這種補(bǔ)償主要用于解決以下兩個問題：

?恒定峰值電流引起的電感平均電流不恒定?：在常用的峰值電流控制模式中，不同的占空比會導(dǎo)致電感平均電流變化，導(dǎo)致輸出電壓振蕩。斜坡補(bǔ)償通過引入一個固定斜率的斜坡電壓，可以補(bǔ)償這種變化，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定?1。

?占空比大于50%時系統(tǒng)開環(huán)不穩(wěn)定?：當(dāng)占空比大于50%時，電感電流的上升沿和下降沿斜率不對稱，容易導(dǎo)致系統(tǒng)開環(huán)不穩(wěn)定。斜坡補(bǔ)償通過增加一個固定斜率的斜坡電壓，可以改善這種情況，提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性?34。

當(dāng)電流模式控制變換器的占空比超過50%時，變換器會在開關(guān)頻率的次諧波頻率點(diǎn)出現(xiàn)振蕩，準(zhǔn)確地說是在一半開關(guān)頻率的地方，除非采取斜坡補(bǔ)償措施。今天，我就來談一談斜坡補(bǔ)償。

開關(guān) 電 源 是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)晶體管的導(dǎo)通和關(guān)斷的時間比率，維持輸出電壓穩(wěn)定的一種電源，它和線性電源相比，具有效率高、功率密度高、可以實(shí)現(xiàn)和輸人電網(wǎng)的電氣隔離等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為離效節(jié)能電源M目前開關(guān)電源已經(jīng)應(yīng)用到了各個領(lǐng)域，尤其在大功率應(yīng)用的場合，開關(guān)電源具有明顯的優(yōu)勢。

開關(guān) 電 源 一般由脈沖寬度控制(PWM)IC、功率開關(guān)管、整流二極管和LC濾波電路構(gòu)成。在中小功率開關(guān)電源中，功率開關(guān)管可以集成在PWM控制IC內(nèi)。開關(guān)電源按反饋方式分為電壓模式和電流模式。電流模式開關(guān)電源因其突出的優(yōu)點(diǎn)而得到了快速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。

在電流模式控制下，當(dāng)電流達(dá)到一定大小時 (由誤差放大器輸出設(shè)定) 開關(guān)關(guān)斷。如果占空比超過50%，電感電流的上升時間就大于整個周期的50%，那么電流下降時間就小于一個周期的50%。

在較短的時間內(nèi)，電流還沒有來得及回到靜態(tài)初始值下一個周期接著又開始了。下一個周期的初始電流變大，在接下來的這個周期里，電感電流很快就上升到參考點(diǎn)，使導(dǎo)通時間變短，占空比變得更窄;和上一個周期相比，這個周期的占空比減小到50%以內(nèi)。但是這樣又導(dǎo)致關(guān)斷時間太長，下一個周期電流的初始值太小，又使得占空比再一次超過50%。如此循環(huán)，電流以間隔一個周期過大和過小的方式出現(xiàn)振蕩。

如何實(shí)現(xiàn)斜坡補(bǔ)償?

針對這個問題，斜坡補(bǔ)償基本上是在電流上疊加一個固定斜坡的信號。由于所疊加的斜坡是一個固定值，電流閉環(huán)的影響可以得到較好的抑制。事實(shí)上，斜坡補(bǔ)償?shù)恼嬲饔檬鞘箍刂骗h(huán)更像電壓模式控制。

可以這樣來理解：

電壓模式控制是用固定斜坡的鋸齒波和誤差放大器的輸出進(jìn)行比較。所以當(dāng)選擇的斜坡越來越大的時候，變換器就越來越像電壓模式控制，當(dāng)斜坡補(bǔ)償?shù)姆扰c電流信號幅度之比趨于無窮大時，就完全變成了電壓模式控制。剛才的說法也同樣可以解釋：電源輕載時電流模式控制就變成了電壓模式控制。

電流模式控制的好處

從實(shí)用的目的來說，用第二個環(huán)路，即內(nèi)環(huán)目的是為了控制電感電流，使電感影響不出現(xiàn)在功率回路的傳遞函數(shù)中。這是因?yàn)楣β驶芈返膫鬟f函數(shù)已經(jīng)包含了電流閉環(huán)回路在內(nèi)，因此電感的作用完全被環(huán)路包括在內(nèi)而不會出現(xiàn)在響應(yīng)特性中。這樣就不必?fù)?dān)心輸出。

諧振回路在高頻段，就只有一個極點(diǎn)(輸出電容)，相移是-90°而不是-180°。由于這些原因，電流模式控制要比電壓模式控制更加容易，而且也使得電流模式控制的帶寬可以更寬。

電流模式控制的局限性

一般地，電流模式控制用電阻(或者用電流變壓器)來檢測電流，并把電流信號反饋到PWM芯片。

但是，當(dāng)負(fù)載電流減小的時候，檢測到的電流自然也隨著減小。如果負(fù)載非常輕，電流信號小到可以忽略，系統(tǒng)中電流環(huán)就不起作用。