高频电流模式转换器：新型斜坡补偿电路设计

"高频电流模式转换器的斜坡补偿技术是PWM DC/DC转换器设计中的关键环节，用于抑制次谐波振荡。传统的斜坡补偿电路在加法器处包含内部反馈环路，限制了系统带宽。文章介绍了一种新的设计方法，通过电荷守恒定律，在电容两端实现电流采样信号与斜坡信号的无反馈相加，减少了内部环路，从而提升系统带宽和转换器的开关频率。该方法提高了转换器的稳定性和开关性能，特别是在占空比超过0.5时，能有效避免亚谐波振荡问题。" 在PWM DC/DC转换器设计中，斜坡补偿是一种至关重要的技术，主要用于消除在电流模式控制下可能出现的次谐波振荡。这种振荡会影响转换器的稳定性和效率，尤其是在占空比大于0.5时，电流模式转换器的内部电流环可能会变得不稳定。为了解决这个问题，通常会在电流内环中添加斜坡补偿电路。 传统的斜坡补偿电路采用运算放大器的负反馈接法来实现加法器，但这样的设计会引入一个内部反馈环路，限制了整个系统的带宽，从而降低了开关频率。为了克服这个限制，文章提出了一种创新的斜坡补偿电路设计。新方法基于电荷守恒定律，通过电容直接实现电流采样信号与斜坡信号的合并，避免了额外的内部反馈，从而增加了系统带宽，提升了转换器的开关频率上限。 斜坡补偿的原理在于，通过在电感电流采样信号上叠加一个斜率固定的锯齿波信号，当这个斜坡信号的斜率大于电流采样信号下降斜率与上升斜率差值的一半时，可以有效地抑制亚谐波振荡。在没有斜坡补偿的情况下，电感电流的扰动会随着时间的推移不断放大，导致系统不稳定。而在加入斜坡补偿后，可以改善电流波形，减少扰动影响，提高转换器的带负载能力和输出电压质量。 新型斜坡补偿电路的设计优化了高频电流模式转换器的性能，增强了其动态响应，降低了输出噪声，并减少了对外部电路的干扰。通过仿真结果验证，这种方法能够实现准确的电压信号相加，确保转换器工作的稳定性和高效性。这一创新对于现代高开关频率的电源设计具有重要意义，有助于推动DC/DC转换器技术的进步。