每(mei)一(yi)位(wei)電(dian)源(yuan)工(gong)程(cheng)師(shi)都(dou)熟(shu)知(zhi)並(bing)學(xue)習(xi)過(guo)電(dian)壓(ya)模(mo)式(shi)和(he)電(dian)流(liu)模(mo)式(shi)控(kong)製(zhi)這(zhe)些(xie)傳(chuan)統(tong)的(de)控(kong)製(zhi)拓(tuo)撲(pu)
，但(dan)卻(que)不(bu)太(tai)了(le)解(jie)基(ji)於(yu)遲(chi)滯(zhi)的(de)拓(tuo)撲(pu)及(ji)其(qi)優(you)勢(shi)。雖(sui)然(ran)純(chun)遲(chi)滯(zhi)控(kong)製(zhi)對(dui)於(yu)諸(zhu)如(ru)醫(yi)療(liao)或(huo)工(gong)業(ye)自(zi)動(dong)化(hua)等(deng)特(te)定(ding)應(ying)用(yong)可(ke)能(neng)並(bing)不(bu)實(shi)用(yong)
，然(ran)而(er)許(xu)多(duo)比(bi)較(jiao)新(xin)的(de)電(dian)源(yuan)拓(tuo)撲(pu)都(dou)是(shi)基(ji)於(yu)遲(chi)滯(zhi)的(de)，並(bing)且(qie)擁(yong)有(you)旨(zhi)在(zai)克(ke)服(fu)純(chun)遲(chi)滯(zhi)控(kong)製(zhi)的(de)缺(que)陷(xian)的(de)額(e)外(wai)特(te)性(xing)。此(ci)類(lei)拓(tuo)撲(pu)被(bei)運(yun)用(yong)於(yu)從(cong)處(chu)理(li)器(qi)內(nei)核(he)供(gong)電(dian)到(dao)汽(qi)車(che)係(xi)統(tong)等(deng)廣(guang)泛(fan)領(ling)域(yu)。

 

幾(ji)乎(hu)所(suo)有(you)的(de)電(dian)源(yuan)均(jun)是(shi)專(zhuan)為(wei)提(ti)供(gong)一(yi)個(ge)穩(wen)定(ding)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)或(huo)電(dian)流(liu)而(er)設(she)計(ji)的(de)。提(ti)供(gong)這(zhe)種(zhong)輸(shu)出(chu)調(tiao)節(jie)功(gong)能(neng)需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)閉(bi)環(huan)係(xi)統(tong)和(he)即(ji)將(jiang)被(bei)調(tiao)節(jie)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)或(huo)電(dian)流(liu)的(de)反(fan)饋(kui)。盡(jin)管(guan)有(you)很(hen)多(duo)種(zhong)用(yong)於(yu)對(dui)可(ke)用(yong)反(fan)饋(kui)環(huan)路(lu)進(jin)行(xing)補(bu)償(chang)的(de)不(bu)同(tong)控(kong)製(zhi)拓(tuo)撲(pu)，但(dan)它(ta)們(men)通(tong)常(chang)都(dou)可(ke)以(yi)被(bei)歸(gui)為(wei)兩(liang)類(lei)：脈寬調製(PWM)或遲滯。在這兩種基本拓撲的基礎上演變出了第三種拓撲，其為此二者的融合：基於遲滯的拓撲。針對不同的應用
，這些控製拓撲各有優缺點。

 

 

脈寬調製(PWM)控製被歸為兩種基本類型：電壓模式和電流模式。為簡單起見，本文隻討論采用輸入電壓前饋的電壓模式控製。有關電壓模式與電流模式更為詳細的比較，圖1示出了降壓轉換器中電壓模式控製的基本方框圖。

 

當采用電壓模式控製來調節輸出電壓時，它通過一個連接至其反饋(FB)輸入的阻性分壓器來檢測輸出電壓的縮小版。具有高增益的誤差放大器隨後將該FB信號與一個高準確度內部基準電壓進行比較。圍繞誤差放大器的環路補償電路負責保持係統的穩定。

 

電壓模式控製擁有諸多的優勢。通過僅調節輸出電壓和其他良好受控的內部信號（比如：時鍾和內部基準電壓），該(gai)拓(tuo)撲(pu)具(ju)備(bei)非(fei)常(chang)強(qiang)的(de)抗(kang)噪(zao)聲(sheng)能(neng)力(li)。而(er)且(qie)它(ta)還(hai)相(xiang)當(dang)地(di)簡(jian)單(dan)明(ming)了(le)。利(li)用(yong)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)前(qian)饋(kui)保(bao)持(chi)了(le)簡(jian)單(dan)性(xing)，以(yi)在(zai)不(bu)斷(duan)變(bian)化(hua)的(de)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)條(tiao)件(jian)下(xia)維(wei)持(chi)恒(heng)定(ding)的(de)環(huan)路(lu)增(zeng)益(yi)。此(ci)外(wai)
，輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)前(qian)饋(kui)還(hai)可(ke)大(da)幅(fu)改(gai)善(shan)針(zhen)對(dui)線(xian)路(lu)電(dian)壓(ya)瞬(shun)變(bian)的(de)響(xiang)應(ying)。最(zui)後(hou)，時(shi)鍾(zhong)實(shi)現(xian)了(le)開關頻率的控製

，包括使電路同步至一個外部時鍾源的可能性。

 

電dian壓ya模mo式shi控kong製zhi的de主zhu要yao劣lie勢shi是shi必bi需xu的de環huan路lu補bu償chang及ji對dui應ying的de環huan路lu帶dai寬kuan限xian製zhi。就jiu其qi本ben質zhi而er言yan

，電dian壓ya模mo式shi控kong製zhi在zai功gong率lv級ji中zhong引yin入ru了le一yi個ge雙shuang極ji點dian，該gai雙shuang極ji點dian位wei於yu輸shu出chu濾lv波bo器qi的de轉zhuan折zhe頻pin率lv
，因yin而er需xu要yao在zai誤wu差cha放fang大da器qi的de周zhou圍wei布bu設she兩liang個ge正zheng確que定ding位wei的de零ling點dian。由you於yu該gai雙shuang極ji點dian的de頻pin率lv通tong常chang很hen低di，因yin而er環huan路lu帶dai寬kuan被bei限xian製zhi在zai較jiao低di的de水shui平ping。一yi般ban情qing況kuang下xia，其qi被bei限xian製zhi為wei不bu超chao過guo開kai關guan頻pin率lv的de1/10。這zhe對dui電dian源yuan的de瞬shun態tai響xiang應ying產chan生sheng了le顯xian著zhu的de負fu麵mian影ying響xiang。因yin此ci
，設she計ji人ren員yuan必bi須xu通tong過guo增zeng加jia輸shu出chu電dian容rong來lai獲huo得de更geng好hao的de瞬shun態tai結jie果guo
，從cong而er導dao致zhi係xi統tong成cheng本ben升sheng高gao。

 

kaolvdaoyishangdelibiquanheng，dianyamoshikongzhirengranshipojujiazhide，youqizainaxieduizaoshengmingandeyingyongzhong。dianyamoshikongzhidegaozaoshengnaishouxingjiqiketongbuzhiyigexitongshizhongdenenglishiqihenshiheyuduizaoshengzuiweimingandeyingyong
，liru：醫療和儀表設備等。[page]

 

 

純粹和基本形式的遲滯控製是極其簡單的，所有控製拓撲中最簡單的一種（圖2）。在其端子之間具有某些小遲滯的比較器通過FB輸入將輸出電壓直接與高準確度的內部基準電壓VREF進行比較。

 

zhezhongzhijiekongzhishuchudianyadeyoushizaiyukongzhihuanludesudu。dangshuchudianyayouyushunbiandeyuanyinerfashengbianhuashi，kongzhihuanlukaishizuochufanyingsuoxudeshijianjinshouxianyubijiaoqihezhajiqudongqizhongdechuanboyanchi。wuchaxinhaobubichuanguodidaikuanwuchafangdaqi。yinci，chizhituopushisuduzuikuaidekongzhituopu。

 

ciwai，qigongzuoyuanlidejiandanxinghaishiqinengzaiwuxurenhehuanlubuchangdeqingkuangxiabaochiguyoudewendingxing。erqiezhezhongjiandanxingyeshizhichengweiyizhongdichengbendetuopu。zaidianyuanzhongmeiyouxuyaosheji
、構建和測試的振蕩器或誤差放大器。控製開關動作僅需一個基本的比較器即可。

 

遲(chi)滯(zhi)拓(tuo)撲(pu)的(de)主(zhu)要(yao)缺(que)陷(xian)是(shi)其(qi)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)變(bian)化(hua)。沒(mei)有(you)負(fu)責(ze)設(she)定(ding)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)的(de)時(shi)鍾(zhong)或(huo)同(tong)步(bu)信(xin)號(hao)。取(qu)而(er)代(dai)之(zhi)的(de)是(shi)，開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)由(you)遲(chi)滯(zhi)量(liang)以(yi)及(ji)外(wai)部(bu)組(zu)件(jian)和(he)工(gong)作(zuo)條(tiao)件(jian)來(lai)設(she)定(ding)。

 

dangcaiyongchunchizhizhuanhuanqishi


，yujizaishurudianyahefuzaifanweineijiangfashenghendadepinlvbianhua。erqie
，ruguobucaiyongyigegaozengyiwuchafangdaqidehua
，suoshixiandeshuchudianyadeDC設定點有可能不如采用電壓模式控製時那麼精準。最後，遲滯控製需要利用輸出電容器中的等效串聯電阻(ESR)。因此，當運用純遲滯拓撲時，一般不能使用ESR極小的陶瓷輸出電容器。

 

但是
，在某些低功率、非常低成本的應用中（比如：玩具）
，由於此類終端設備的價位非常之低
，而且其低功率在遲滯電源的寬開關頻率範圍內產生的電磁幹擾(EMI)水(shui)平(ping)很(hen)低(di)，因(yin)此(ci)遲(chi)滯(zhi)轉(zhuan)換(huan)器(qi)也(ye)許(xu)是(shi)可(ke)以(yi)接(jie)受(shou)的(de)。另(ling)外(wai)，具(ju)有(you)非(fei)常(chang)嚴(yan)酷(ku)之(zhi)瞬(shun)變(bian)的(de)係(xi)統(tong)需(xu)要(yao)采(cai)用(yong)遲(chi)滯(zhi)或(huo)基(ji)於(yu)遲(chi)滯(zhi)的(de)拓(tuo)撲(pu)來(lai)維(wei)持(chi)可(ke)接(jie)受(shou)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)調(tiao)節(jie)。假(jia)如(ru)這(zhe)些(xie)係(xi)統(tong)的(de)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)、shuchudianyaheqitagongzuotiaojianchuyulianghaoshoukongdezhuangtai，zekaiguanpinlvbeibaochizaiyigekejieshoudefanweizhinei。zheshidechizhikongzhichengweinaxieyikaoyigegudingshurudianyayunzuobingchanshengyigegudingshuchudianyadeyingyongdeyouxiaoxuanze。

 

 

許多控製拓撲從根本上說都是遲滯的
，但其包含了其他旨在克服頻率變化和其他純遲滯拓撲局限性的電路。例如
，它們包括D-CAP
、D-CAP2
、COT
、具有ERM的COT和DCS-Control拓撲。本文僅分析和比較DCS-Control4及相似器件。

 

根本上說，DCS-Control（采用至節能模式的無縫轉換的直接控製）是一種遲滯拓撲
，但其融合了電壓模式和電流模式的某些特性（圖3）。和在電壓模式控製中一樣，遲滯比較器將一個誤差放大器的輸出與一個鋸齒波形進行比較。

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該鋸齒波並非產生自某個時鍾
，而是通過一個與輸出電壓直接相連的特殊電路產生在VOS輸入引腳上。實質上，遲滯比較器仍然具有一個通過該VOS引腳至輸出電壓的直接連接

，並接入了一個高增益誤差放大器以提供非常優良的輸出電壓設定點準確度。

 

除了將取自遲滯和電壓模式拓撲的遲滯比較器與誤差放大器加以組合之外，DCS-Control還運用了一種導通時間電路以控製開關頻率。最後，內置了必需的環路補償功能電路以實現穩定性。

 

DCS-Control的主要優點是可保持遲滯轉換器非常快的瞬態響應以及電壓模式轉換器的輸出電壓準確度，同時克服了這兩種拓撲其他的關鍵缺陷，即：緩慢的響應時間
、有限的控製環路帶寬和頻率變化。

 

由於VOS引(yin)腳(jiao)提(ti)供(gong)了(le)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)的(de)直(zhi)接(jie)控(kong)製(zhi)
，因(yin)此(ci)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)的(de)任(ren)何(he)變(bian)化(hua)都(dou)將(jiang)直(zhi)接(jie)通(tong)過(guo)控(kong)製(zhi)環(huan)路(lu)傳(chuan)播(bo)，而(er)不(bu)會(hui)受(shou)到(dao)誤(wu)差(cha)放(fang)大(da)器(qi)帶(dai)寬(kuan)的(de)限(xian)製(zhi)。這(zhe)將(jiang)大(da)大(da)加(jia)快(kuai)瞬(shun)態(tai)響(xiang)應(ying)速(su)度(du)。

 

就目前的DCS-Control實(shi)施(shi)方(fang)案(an)而(er)言(yan)
，其(qi)主(zhu)要(yao)缺(que)點(dian)是(shi)無(wu)法(fa)同(tong)步(bu)至(zhi)一(yi)個(ge)時(shi)鍾(zhong)。作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)基(ji)於(yu)遲(chi)滯(zhi)的(de)拓(tuo)撲(pu)
，其(qi)並(bing)未(wei)提(ti)供(gong)時(shi)鍾(zhong)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)，而(er)是(shi)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)個(ge)在(zai)各(ge)種(zhong)工(gong)作(zuo)條(tiao)件(jian)下(xia)變(bian)化(hua)極(ji)小(xiao)的(de)受(shou)控(kong)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)。在(zai)某(mou)些(xie)場(chang)合(he)中(zhong)
，該(gai)變(bian)化(hua)小(xiao)於(yu)電(dian)壓(ya)模(mo)式(shi)轉(zhuan)換(huan)器(qi)的(de)時(shi)鍾(zhong)頻(pin)率(lv)容(rong)差(cha)。

 

諸如DCS-Control等deng基ji於yu遲chi滯zhi的de拓tuo撲pu其qi最zui佳jia的de使shi用yong場chang合he是shi那na些xie會hui遭zao遇yu大da的de瞬shun變bian並bing需xu要yao極ji高gao輸shu出chu電dian壓ya準zhun確que度du的de應ying用yong。此ci類lei應ying用yong包bao括kuo為wei嵌qian入ru式shi或huo計ji算suan係xi統tong中zhong的de處chu理li器qi內nei核he供gong電dian
，以yi及ji工gong業ye自zi動dong化hua和he汽qi車che信xin息xi娛yu樂le係xi統tong。

 

 

對於不同的應用，“電壓模式”、“遲滯”和“基於遲滯”等deng三san種zhong主zhu要yao的de電dian源yuan控kong製zhi拓tuo撲pu各ge有you優you劣lie。雖sui然ran大da多duo數shu電dian源yuan工gong程cheng師shi都dou習xi慣guan並bing樂le於yu使shi用yong電dian壓ya模mo式shi控kong製zhi，但dan遲chi滯zhi和he基ji於yu遲chi滯zhi的de拓tuo撲pu卻que能neng提ti供gong同tong類lei最zui佳jia的de瞬shun態tai響xiang應ying
，而er且qie應ying當dang就jiu諸zhu如ru處chu理li器qi內nei核he供gong電dian等deng需xu要yao這zhe種zhong快kuai速su響xiang應ying速su度du的de應ying用yong對dui其qi做zuo深shen入ru探tan究jiu。由you於yu每mei種zhong控kong製zhi拓tuo撲pu都dou有you數shu量liang極ji為wei龐pang大da的de設she備bei在zai使shi用yong，因yin此ci意yi味wei著zhe對dui於yu幾ji乎hu所suo有you的de應ying用yong而er言yan都dou很hen可ke能neng有you一yi種zhong最zui優you的de電dian源yuan解jie決jue方fang案an。

 

無wu論lun哪na一yi種zhong電dian源yuan的de拓tuo撲pu結jie構gou都dou有you優you勢shi和he劣lie勢shi
，熟shu知zhi每mei一yi種zhong拓tuo撲pu結jie構gou的de應ying用yong領ling域yu會hui幫bang助zhu工gong程cheng師shi在zai不bu同tong的de領ling域yu選xuan擇ze不bu同tong的de方fang案an，提ti高gao效xiao率lv，節jie約yue成cheng本ben。