活学活用PWM控制器之斜坡补偿方法科普

PWM控制器作为一种非常常见的重要电子元件，在中小功率开关电源及消费类电子产品的电路系统设计中应用广泛。本文将会针对PWM控制器的斜坡补偿方法进行简单介绍和科普，希望能够对正在进行电子技术学习的爱好者和初学者带来一定的帮助。

在一些中小功率开关电源模块的研制过程中，很多工程师都需要面对一个问题，那就是在采用了电流型PWM控制器的电路系统中，会出现输出电压正比于输出电流平均值而不是正比于峰值电流的情况。众所周知，功率开关管的峰值电流由PWM控制器保持恒定控制，当输入电压减小时，为了使电流恒定，占空比将调节为D2，这时平均电流将上升为I2，输出电压也将上升。在电流型控制器件的调节下，仅有输出电压能够得到控制。

那么，采用斜坡补偿的方式可以解决电流型PWM控制器的这一应用弊端吗？答案是肯定的。首先来看斜坡补偿的技术原理。为了维持一个恒定的平均电流（输出电压），要求有一个与占空比无关的电流波形补偿斜坡，当（NsPNp）Rs（m2P2）=m成立时，输出电感平均电流与Ton无关，则保持了输出电压恒定。电流型PWM控制器的平均电流曲线如下图图1所示。

图1 电流型PWM控制器平均电流曲线

在实际的电路系统设计过程中，采用斜坡补偿的技术是比较容易实现的，一般可以直接用图2所展示的电路来实现。在图2所展示的斜坡补偿原理图中，一般R1的阻值预先设定，再计算R2的阻值，需要特别注意的一个问题是R2的阻值必须足够高，以避免使振荡器产生振荡频率漂移。

图2 斜坡补偿原理

从斜坡端接电阻R2至电流感应端，这时Rs上的感应电压增加斜坡的斜率与平滑的误差电压进行比较，这在占空比达到50%以上时非常有效。R2阻值的计算步骤为：首先计算次级电感下斜坡，即S1=diPdt（单位为APLs）。接着，需要按照要求计算初级电感下斜坡，即S2=S1NsPNp（单位为APLs）。完成了次级电感下斜坡和初级电感的下斜坡计算后，接下来需要计算检测电阻上的斜坡电压，其计算公式为：V1=S2Rs（单位为VPLs）。完成以上步骤后，第四个步骤是需要按照公式计算定时电容器CT上的振荡器斜坡电压，即斜坡电压S=dVoscPTon（单位为VPLs）。若令斜坡补偿量M=0.75，R1的阻值R1设为1k8，则R2=R1（VsPVS2）M。

以上就是本文针对电流型PWM控制器的斜坡补偿技术所进行的简要总结和科普，希望通过本文的介绍，对大家的学习工作有所帮助。