在進(jìn)行功率級小信號建模時(shí),，升壓調(diào)節(jié)器與降壓調(diào)節(jié)器相比有兩個(gè)缺點(diǎn)：第一,，它有一個(gè)由占空比和負(fù)載決定的右半平面(RHP)零點(diǎn),，從而加大了模型的推導(dǎo)復(fù)雜性,；第二,，升壓調(diào)節(jié)器不如降壓調(diào)節(jié)器常用,，因而其沒有在推導(dǎo)精確小信號模型方面付出太多努力,。本篇文章,，我們將介紹一種面向電流模式升壓轉(zhuǎn)換器(作為電壓調(diào)節(jié)器使用)的簡化模型，同時(shí)給出為了預(yù)測升流調(diào)節(jié)器行為需要對標(biāo)準(zhǔn)做法進(jìn)行的幾項(xiàng)修改建議,。

　　峰值電流模式控制(在升壓調(diào)節(jié)器中控制電感器/開關(guān)電流,，而不是輸出電流)在低端控制器和單片IC中隨處可見，它們的控制開關(guān)發(fā)射極/源極與系統(tǒng)地相連,。所有常見的可用低端控制器實(shí)現(xiàn)的開關(guān)調(diào)節(jié)器,，諸如升壓、反激(flyback),、單端初級電感轉(zhuǎn)換器(SEPIC)和Cuk轉(zhuǎn)換器,，都有RHP零點(diǎn),。通過將一個(gè)輸出LC極點(diǎn)移到高于控制環(huán)帶寬的高頻，電流模式控制簡化了控制到輸出的轉(zhuǎn)換功能,。電壓調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的性能都可以借助如下的功率級轉(zhuǎn)換方程進(jìn)行預(yù)測：

公式中電壓調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的不同,，可以參考下面的圖1和圖2。

圖1   電壓調(diào)節(jié)電路

圖2   電流調(diào)節(jié)電路

　　在進(jìn)行功率級小信號建模時(shí),，升壓調(diào)節(jié)器與降壓調(diào)節(jié)器相比有兩個(gè)缺點(diǎn)：第一,，它有一個(gè)由占空比和負(fù)載決定的右半平面(RHP)零點(diǎn)，從而加大了模型的推導(dǎo)復(fù)雜性,；第二,，升壓調(diào)節(jié)器不如降壓調(diào)節(jié)器常用，因而其沒有在推導(dǎo)精確小信號模型方面付出太多努力,。本篇文章,，我們將介紹一種面向電流模式升壓轉(zhuǎn)換器(作為電壓調(diào)節(jié)器使用)的簡化模型，同時(shí)給出為了預(yù)測升流調(diào)節(jié)器行為需要對標(biāo)準(zhǔn)做法進(jìn)行的幾項(xiàng)修改建議,。

　　峰值電流模式控制(在升壓調(diào)節(jié)器中控制電感器/開關(guān)電流,，而不是輸出電流)在低端控制器和單片IC中隨處可見，它們的控制開關(guān)發(fā)射極/源極與系統(tǒng)地相連,。所有常見的可用低端控制器實(shí)現(xiàn)的開關(guān)調(diào)節(jié)器,，諸如升壓、反激(flyback),、單端初級電感轉(zhuǎn)換器(SEPIC)和Cuk轉(zhuǎn)換器,，都有RHP零點(diǎn)。通過將一個(gè)輸出LC極點(diǎn)移到高于控制環(huán)帶寬的高頻,，電流模式控制簡化了控制到輸出的轉(zhuǎn)換功能,。電壓調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的性能都可以借助如下的功率級轉(zhuǎn)換方程進(jìn)行預(yù)測：

公式中電壓調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的不同，可以參考下面的圖1和圖2,。

圖1   電壓調(diào)節(jié)電路

圖2   電流調(diào)節(jié)電路

　　DC增益

(左邊為電壓穩(wěn)壓器,；右邊為電流穩(wěn)壓器)

Gi是控制器IC的參數(shù)，ROP = VO / IF

　　系統(tǒng)極點(diǎn)

(上面為電壓調(diào)節(jié)器,；下邊為電流調(diào)節(jié)器)

　　RHP零點(diǎn)

(上面為電壓調(diào)節(jié)器,；下面為電流調(diào)節(jié)器)

對升壓和升流調(diào)節(jié)器來說，下面的數(shù)值是一樣的：

　　占空比

(VD是輸出二極管壓降,，典型值為0.5V)

　　ESR零點(diǎn)

　　采樣雙極品質(zhì)因數(shù)

　　固有的電感電流斜率

　　斜率補(bǔ)償

(Vm是控制器IC的參數(shù),；fSW是開關(guān)頻率。)

　　采樣雙極拐角頻率

　　到目前為止,，從電壓調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)為電流調(diào)節(jié)的最大變化在于DC增益,，它源自于與RO相比值很小的rD，以及由組合負(fù)載和反饋路徑產(chǎn)生的電阻分壓器效應(yīng),?？紤]一個(gè)輸入12V ,、輸出36V/1A的電壓調(diào)節(jié)器，DC增益計(jì)算得出的結(jié)果約為30dB,。對比一下,，驅(qū)動(dòng)10個(gè)白光LED((VO ≈36V)的電流調(diào)節(jié)器，電流也為1A,、輸入也為12V,，其DC增益僅為6dB。

　　放大的電流感應(yīng)

　　幾乎所有帶可調(diào)輸出的調(diào)節(jié)器,，都可改裝成一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器,，但簡單地用LED串替換頂部反饋分壓電阻并用電流感應(yīng)電阻替換底部反饋電阻，將耗費(fèi)電能并產(chǎn)生熱量,。若不對電流感應(yīng)電壓進(jìn)行放大以匹配1.25V的標(biāo)準(zhǔn)能隙基準(zhǔn)電壓,，則當(dāng)1A電流通過LED時(shí)，電流感應(yīng)電阻的功耗為1.25W,。但其對整個(gè)控制環(huán)的影響不大,。降低的RSNS值大致抵消了增加的增益。對于增益ASNS來說,，DC增益可通過下式得出：

　　圖3顯示的是采用低成本運(yùn)放的電流感應(yīng)放大器的實(shí)際應(yīng)用,。20Ω的加入電阻(injection resistor)將被放在運(yùn)放輸出和穩(wěn)壓器的FB腳之間。

圖3   電流感應(yīng)放大器

　　預(yù)測并測量用升流變壓器驅(qū)動(dòng)的LED控制環(huán)路響應(yīng),，需要對標(biāo)準(zhǔn)作法進(jìn)行以下幾方面的修改,。

　　LED驅(qū)動(dòng)器被看作恒流源，它沒有電壓穩(wěn)壓器必須克服的負(fù)載瞬變,。忽略“控制到輸出”的響應(yīng),，而利用一個(gè)積分電路進(jìn)行簡單補(bǔ)償?shù)淖鞣ň哂形Α?/p>

　　HBLED驅(qū)動(dòng)器需要仔細(xì)進(jìn)行分析，以提供高DC增益(為確保輸出電流的準(zhǔn)確性),；另外,，由于采用PWM調(diào)光，因此帶寬要盡量寬,。需要一個(gè)快速的控制環(huán)路,，用來對響應(yīng)該調(diào)光信號的輸出電流進(jìn)行迅速瞄準(zhǔn)，其重要性等同于電壓調(diào)節(jié)器的負(fù)載瞬變響應(yīng),。

　　在這里，審慎預(yù)測,、仔細(xì)設(shè)計(jì)和準(zhǔn)確測量對升壓LED驅(qū)動(dòng)器的重要性,，不亞于其對升壓調(diào)節(jié)器的重要性。