详解PWM开关电源五种反馈控制模式：从原理到应用

本文主要探讨了开关电源PWM的五种反馈控制模式，其中包括电压模式控制PWM（VOLTAGE-MODE CONTROL PWM）。这种控制方式是开关稳压电源早期发展的常用方法，结合了过电流保护电路，广泛应用于工业界。电压模式控制仅有一个电压反馈闭环，通过比较恒定频率的三角波和放大后的直流信号来调整脉冲宽度，以实现输出电压的稳定。 第一种模式的特点在于它利用电压误差放大器来检测输出电压与设定值的差异，并通过脉冲宽度调制原理来控制开关器件的导通时间。然而，由于输出电容C和电感L的存在，系统在输入电压或负载变化时会有较长的暂态响应延迟，导致输出电压调整不及时，这限制了其瞬态性能。 接下来的四种PWM反馈控制模式包括： 2. 转差频率控制PWM（VARIATION-FREQUENCY PWM，VF PWM）：这种模式通过改变开关频率来补偿输出电压的变化，提高了瞬态响应速度。 3. 电流模式控制PWM（CURRENT-MODE CONTROL PWM，CCM PWM）：直接对输出电流进行控制，不受输出电感的影响，具有快速瞬态响应和良好的纹波抑制能力。 4. 转差分频控制PWM（VARIATION-DIVIDED PWM，VDPWM）：结合了转差频率控制和电流模式控制的优点，通过分频技术提高控制精度。 5. 零电压开关PWM（ZERO-VOLTAGE SWITCHING PWM，ZVS PWM）：在开关器件导通和关断时，输出电压接近零，减少开关损耗，适用于高效率电源设计。 文章通过北方交通大学华伟的研究，详细介绍了这五种控制模式的发展过程、工作原理、电路示意图、关键波形以及各自的应用要点。这对于开关电源的设计者和研究人员来说，提供了选择合适的控制策略以及进行仿真建模的重要参考。同时，这些控制模式的选择也需考虑电源的具体应用场景和性能需求，以实现最佳的性能和效率。