下面分別的介紹系統各個(gè)功能模塊：

① 誤差放大電路 誤差是用于調整變換器的高增益差分放大器。放大器產(chǎn)生誤差信號，他被供給 PWM 比較器。當輸出電壓樣本與內部電壓基準比較并放大差值時(shí)產(chǎn)生誤差信號。誤差放大器的 2 號腳 Vref 就是基準電壓產(chǎn)生的固定基準。

 

② PWM 比較器 當來(lái)自電流取樣信號，當然是電感電流和振蕩器產(chǎn)生的補償諧波想加后的電流信號，超過(guò)誤差信號時(shí)，PWM 比較器翻轉，復位驅動(dòng)鎖存器斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，以此來(lái)控制開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通與關(guān)斷。

 

③ 振蕩器模塊 振蕩器電路提供一定頻率的時(shí)鐘信號，以設置變換器工作頻率，以及用于斜率補償的定時(shí)斜升波。時(shí)鐘波形為脈沖，而定時(shí)斜升波就是用于斜波補償的，在電感取樣端相加。

 

④ 驅動(dòng)器鎖存器 鎖存器包括 RS 觸發(fā)器與相關(guān)邏輯，它通過(guò)接通和斷開(kāi)驅動(dòng)電路來(lái)控制電源開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。來(lái)自鎖存器的低輸出電平把它斷開(kāi)。正常工作方式下，在時(shí)鐘脈沖期間觸發(fā)器被置為高電平，當 PWM 比較器輸出變?yōu)楦唠娖綍r(shí)鎖存器復位。

 

⑤ 軟啟動(dòng)電路模塊 當整個(gè)系統剛啟動(dòng)時(shí)，電感產(chǎn)生一個(gè)很大的沖擊電流，軟啟動(dòng)讓系統開(kāi)始時(shí)不能在全占空比下啟動(dòng)，使輸出電壓以受控的上升速率增加至額定穩壓點(diǎn)。設計思想是利用外接電容的充放電使得占空比慢慢提高，達到輸出穩定的目的。

 

⑥ 電流采樣電路 提供斜率補償電流靈敏電壓給 PWM 比較器。

 

⑦ 保護電路模塊 監視電源開(kāi)關(guān)的電流，若該值超過(guò)額定峰值，則該電路作用，重新開(kāi)始軟啟動(dòng)周期。

 

二、設計中必須要考慮的幾點(diǎn)細節問(wèn)題

① 關(guān)于斜波補償

這是在上文提到過(guò)的電流控制型開(kāi)關(guān)變換器中存在的根本性問(wèn)題。電流控制型就是將實(shí)際的電感電流和電壓外環(huán)設定的電流值分別接到 PWM 比較器的兩端進(jìn)行比較，用來(lái)控制開(kāi)關(guān)管。下面分析斜波補償的原因。如下圖分別是占空比大于 50%和小于 50%的尖峰電流控制的電感電流波形圖。

 

圖 2 斜坡補償原理分析

 

其中 Ve 是電壓放大器輸出的電流設定值，ΔI0 是擾動(dòng)電流，m1，m2 分別是電感電流的上升沿及下降沿斜率。由圖可知，當占空比小于 50%時(shí)擾動(dòng)電流引起的電流誤差ΔI l 變小了，而占空比大于 50%時(shí)擾動(dòng)電流引起的電流誤差ΔI l 變大了。所以尖峰電流模式控制在占空比大于 50%時(shí)，經(jīng)過(guò)一個(gè)周期會(huì )將擾動(dòng)信號擴大，從而造成工作不穩定，這時(shí)需給刪比較器加坡度補償以穩定電路，加了坡度補償，即使占空比小于 50%，電路性能也能得到改善。因此斜坡補償能很好的增加電路穩定性，使電感電流平均值不隨占空比變化，并減小峰值和平均值的誤差，斜坡補償還能抑制次諧波振蕩和振鈴電感電流。這里就不再詳細地說(shuō)明，斜波補償方面必須要確定補償波形的斜率的精確大小，采用的方法就是建立系統模型，導出傳遞函數，計算出補償斜率的值。這是很關(guān)鍵的一步。

 

② 關(guān)于軟啟動(dòng)問(wèn)題

DC/ DC 開(kāi)關(guān)電源在啟動(dòng)過(guò)程中 ，容易產(chǎn)生浪涌電流 ，可能對電子系統產(chǎn)生損傷。為避免啟動(dòng)時(shí)輸入電流過(guò)大，輸出電壓過(guò)沖，在設計中必須采用軟啟動(dòng)電路，該方法的不足之處是 ，當輸出電壓的閾值未達到時(shí) ，發(fā)生浪涌電流現象可能對電子系統造成損傷 ，而且在輸出電壓達到閾值之后 ，也可能因為偶然的過(guò)流使得電源多次重新啟動(dòng)。因此應采用基于周期到周期的電流限制門(mén)限來(lái)限制上電時(shí)的浪涌電流，并防止電源多次重新啟動(dòng)。如圖 3 所示：

 

圖 3 軟啟動(dòng)電路