小弟分享一下一般電流模式與電壓模式的差別

patrick02046

小弟最近想分享一下有關電壓模式與電流模式的不同，如果有些錯誤請各位"大大"指點:

在此以非隔離型的buck pwm控制當做一個例子(dcdc控制模式有很多種ex: PFM，PSM，PDM)
電壓控制比電流控制少了一個內部回圈(current trace回圈)，此造成了以下差異:

1.在line transient的速度上電流控制比電壓控制快，
因為當有擾動時電流控制比電壓控制多了feed forward回圈，可快速決定需更正的duty。

2.line-to-output transfer function (open –loop )的bode plot的大小值在低頻處較低(物理性想法是電流模式的feed forward回圈是抑制輸入電壓擾動)。

3.在control-to-output transfer function方面，而電流控制則為RC單極點，因為電感電流被內回圈trace，變成類似voltage control source，所以消去電感對系統的效應(其實說是將電感所造成的pole移到較高頻處)，使得補償器設計上電流模式控制(type-II)較電壓控制(type-III)簡易。

4.電流模式不適合應用在負載變化寬廣範圍的系統，因為電流模式控制的主極點是由RC組成，即負載電流改變則pole就會改變，這使的系統的有機會不穩。
相對於電壓控制，因為電壓模式的系統主要是由LC共軛極點組成，所以以穩定度的考量較適合。

5.電流控制與電壓控制最大差異為需要斜率補償，如果電流控制沒有加斜率補償則當Vo/Vg=0.5(buck)時會發生次諧波振盪。
一般而言，在ccm時斜率補償要大於0.5電感電流下降斜率(注意加入過多的斜率補償，其控制會變的像電壓控制，Ridley)
，而在dcm時則是要大於0.086電感電流下降斜率(發生在vo/vg大於2/3-buck converter，Ridley有推導)。

6.電流控制因為需要trace電感電流所以需要一個電流感測器，使得過電流保護的設計上會較電壓控制簡單，因為內部原本設計電流感測器。

7.電流控制在感測電流時要考慮寄生電路所產生的高頻電感電流glitch，因此noise immunity 較電壓控制弱(但後續有衍生average-current mode 或 charge mode 控制便無此問題，因為感測器內為low pass filter。順便一提這些控制也有機會不用斜率補償，不過在此限於版面不詳談)。

8.電壓控制在dcm系統為單極點特性，在ccm為共軛極點特性。而curren mode不論在ccm或是dcm均為單極點系統。

*電流模式可分為1.peak current mode 2. valley current mode 3. emulated current mode 4 average current mode 5. charge mode

patrick02046

小弟有些排板或打錯字，煩請前輩見諒.謝謝

pmtendence

感謝您的分享  Thank you

lueat

感謝大大的分享,
經驗值+1

playme4242

謝謝大大分享~~謝謝大大分享~~

lueat

謝謝大大分享 !謝謝大大分享 本身做power ic感同身受