圖 7-1 顯示了降壓模式下每個相位的電流環路方框圖。VHV 為輸入,而 VLV 為輸出。
應首先設計內部電流環路。降壓模式的平均電流模式控制環路可建模為圖 7-2
降壓模式占空比 (d) 到通道電感器電流 (iLm) 傳遞函數由下式確定:
方程式 23.
其中
方程式 24.
方程式 25.
方程式 26.
方程式 27.
- Lm 是功率電感器。
- RCS 是電流檢測電阻器。
- RS 是沿電流路徑的等效總電阻,不包括 RCS。
- COUT_BK 是降壓模式下的總輸出電容。
- RESR_BK 是總輸出電容器等效串聯電阻 (ESR)。
圖 7-3 顯示了升壓模式下的電流環路方框圖。VLV 為輸入,而 VHV 為輸出。
如圖 7-2 所示,升壓模式與降壓模式的平均電流模式控制環路相同。但是,升壓功率級的傳遞函數 Gid(s) 和 Gvd(s) 與降壓功率級的傳遞函數不同。
升壓模式占空比 (d) 到通道電感器電流 (iLm) 傳遞函數由下式確定:
方程式 28.
其中
方程式 29.
方程式 30.
方程式 31.
方程式 32.
方程式 33.
- COUT_BST 是升壓模式下每個相位的總輸出電容。
- RESR_BST 是升壓模式下每個相位的總輸出電容器等效串聯電阻 (ESR)。
當我們選擇電流環路交叉頻率為開關頻率的 1/6 時,可以簡化 Gid_BK(s)。對于分子,s×ROUT_BK×COUT_BK 占主導地位。而對于分母,s2/ω0_BK2 占主導地位。方程式 23 可簡化為:
方程式 34.
同樣,方程式 28 可簡化為:
方程式 35.
可以觀察到,降壓和升壓模式具有相同的占空比 (d) 到通道電感器電流 (iLm) 傳遞函數:
方程式 36.
因此,降壓電流環路和升壓電流環路的補償器也是相同的。