控制模式快速参考指南（中文版），TI资源分享

### 控制模式快速参考指南（中文版）—— TI 资源分享 #### 知识点一：控制模式概述及应用场景 **TI**（德州仪器）是一家在全球范围内享有盛誉的半导体公司，专注于研发高性能模拟和嵌入式处理芯片。在电源管理领域，**TI** 积极参与尖端控制电路的研发，旨在帮助工程师解决特定的设计挑战。针对不同的应用需求，**TI** 提供了多种控制模式，以适应不同类型的电源转换器。 #### 知识点二：非隔离式降压控制器和转换器的控制模式 1. **电压模式**：这是最常见的控制方式之一，通过将输出电压和基准电压之间的误差信号与一个恒定的锯齿波形进行比较来实现。这种模式下，电压调节与输出电流无关，适用于需要固定、可预测开关频率的应用场景，例如在输出负载可能会发生较大变化的情况下。**TI** 的热门产品如 **TPS54610**、**TPS40040** 和 **LM22670** 都采用了这种模式。 2. **具有电压前馈的电压模式**：与标准电压模式类似，但在斜坡发生器中加入了随输入电压变化而变化的斜坡斜率，以实现对输入电压变化的即时响应。这种模式同样适用于需要固定开关频率的情况，尤其是在输入电压和输出负载变化较大的场合。**TI** 推荐的器件有 **TPS40057**、**TPS40170** 和 **TPS56121**。 3. **峰值电流模式**：通过比较电压误差信号和从输出电流得出的斜坡波形来实现。这种模式能快速响应输出电流的变化，但低占空比时容易受到噪声影响。适合需要固定开关频率且对外部补偿要求较低的情况。**TI** 的 **TPS54620**、**TPS62913** 和 **LM5140-Q1** 就是典型例子。 4. **平均电流模式**：解决了峰值电流模式中的噪声敏感性和斜率补偿需求问题。在电流环路中引入了一个高增益的集成电流误差放大器，有效控制了电感器电流。适用于需要精确控制电感器电流之外的电流情况。**TPS546D24S** 和 **TPS546B24S** 是这类模式下的推荐器件。 5. **仿真电流模式**：类似于电流模式，但利用门控采样保持电路捕获电流信息。适合需要低占空比且对外部电流噪声不敏感的应用。**LM5116** 和 **LM5119** 支持这种模式。 6. **内部补偿高级电流模式 (ACM)**：结合了非线性控制模式（如 **D-CAP™**、恒定导通时间等）的快速瞬态响应速度与其他固定频率控制模式（如电压模式、电流模式）的广泛电容器稳定性特点。提供了固定且可预测的频率和简化补偿选择，有助于减少外部组件数量。这种模式适用于需要固定开关频率且对外部补偿要求较低的应用场景。 #### 知识点三：控制模式的技术细节 - **电压模式**：通过将输出电压和基准电压的电压误差信号 (VE) 与恒定锯齿-斜坡波形进行比较来实现。斜坡由振荡器发出的时钟信号启动，通过固定的斜坡幅度 (VR) 可获得良好的噪声裕度性能。 - **具有电压前馈的电压模式**：斜坡发生器随输入电压变化调整斜坡斜率，以实现更快的响应速度。 - **峰值电流模式**：通过比较电压误差信号 (VE) 和从输出电流得出的斜坡波形 (VS) 实现，斜坡由时钟信号启动。 - **平均电流模式**：在电流环路中加入了一个高增益的集成电流误差放大器，有效解决了噪声敏感性和斜率补偿需求。 - **仿真电流模式**：通过门控采样保持电路捕获电流信息，解决了传统峰值电流模式的前沿尖峰问题。 - **内部补偿高级电流模式 (ACM)**：结合了非线性控制模式的速度和其他固定频率控制模式的稳定性。 #### 结论 **TI** 提供了多种控制模式以满足不同电源设计的需求。每种模式都有其独特的优势和适用场景，工程师可以根据具体的应用要求选择合适的控制模式。通过对这些控制模式的深入了解和合理应用，可以有效提高电源转换器的性能和效率。