开关电源峰值电流模式次谐波振荡研究.pdf
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2022-11-17
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DC-DC 因体积小，重量轻，效率高，性能稳定等优点在、电器设备，家电领域得
到了广泛应用，进入了快速发展期。DC-DC 开关电源采用功率作为开关，通过控
制开关的占空比调整输出。其控制拓扑分为模式和电压模式，电流模式控制因动
态反应快、补偿电路简化、增益带宽大、输出电感小和易于均流等优点而被广泛
应用。电流模式控制又分为峰值电流控制和平均电流控制，峰值电流的优点为：
1)暂态闭环响应比较快，对输入电压的变化和输出负载的变化瞬态响应也比较
快；2)控制环易于设计；3)具有简单自动的磁平衡功能；4)具有瞬时峰值电流限
流功能等。但是峰值电感电流可能会引起系统出现次谐波振荡，许多文献虽对此
进行一定的介绍，但都没有对次谐波振荡进行系统研究，特别是其产生原因和具
体的电路实现，本文将对次谐波振荡进行系统研究。
1 次谐波振荡产生原因
以 PWM 调制峰值电流模式开关电源为例(如图 1 所示，并给出了下斜坡补偿结构)，
对次谐波振荡产生的原因从不同的角度进行详细分析。
对于电流内环控制模式，图 2 给出了当系统占空比大于 50％且电感电流发生微
小阶跃△厶时的电感电流变化情况，其中实线为系统正常工作时的电感电流波
形，虚线为电感电流实际工作波形。可以看出：1)后一个时钟周期的电感电流误
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