雙緣COT 調制數字電壓型控制Buck 變換器分析

周國華， 陳 興， 崔恒豐

(西南交通大學電氣工程學院，四川 成都610031)

近年來，隨著數字控制器件和電力電子技術的飛速發展，電力電子設備的數字控制已經成為當今研究和討論的熱點話題. 與傳統的模擬控制器相比，數字控制器只需修改軟件里的程序就可調整控制算法，設計靈活［1］. 此外，數字控制器易于實現與其他數字設備之間的接口，從而具有較好的兼容性［2］.

開關電源的控制方法是影響其瞬態響應速度和穩壓精度的重要因素.按照占空比的實現方式分類，其控制方法可以分為定頻控制和變頻控制［3-4］.定頻控制指的是脈沖寬度調制(pulse width modulation，PWM)技術，變頻控制指的是脈沖頻率調制(pulse frequency modulation，PFM)技術. 文獻［5］闡述了開關變換器調制方法與控制技術的本質特點，讓工程設計人員與研究學者更加清晰地認識它們之間的區別和聯系. PWM 是最常用的調制方法，能較好地調節開關變換器的輸出，穩壓精度高，但存在輕載效率低、響應速度慢和補償網絡設計復雜等缺點.相比于PWM，PFM 具有瞬態性能好、輕載效率高的優點，但穩壓精度相對較差.

與定頻控制相比，脈沖序列控制因其具有實現簡單、瞬態響應速度快等優點，在開關電源中獲得了廣泛研究［6-7］.但是，脈沖序列控制開關變換器的輸出電壓紋波大、穩態性能差. 為了解決輸出電壓紋波較大這一問題，文獻［7］提出了變脈寬脈沖序列控制技術. 恒定導通時間(constant on-time，COT)調制是PFM 調制技術之一［8］.為了提高COT調制開關變換器的穩壓精度……