分析三種常用電源控制拓撲的優劣

當采用電壓模式控制來調節輸出電壓時，它通過一個連接至其反饋(FB)輸入的阻性分壓器來檢測輸出電壓的縮小版。具有高增益的誤差放大器隨后將該FB信號與一個高準確度內部基準電壓進行比較。圍繞誤差放大器的環路補償電路負責保持系統的穩定。

　　電壓模式控制擁有諸多的優勢。通過僅調節輸出電壓和其他良好受控的內部信號(比如：時鐘和內部基準電壓)，該拓撲具備非常強的抗噪聲能力。而且它還相當地簡單明了。利用輸入電壓前饋保持了簡單性，以在不斷變化的輸入電壓條件下維持恒定的環路增益。此外，輸入電壓前饋還可大幅改善針對線路電壓瞬變的響應。最后，時鐘實現了開關頻率的控制，包括使電路同步至一個外部時鐘源的可能性。

　　電壓模式控制的主要劣勢是必需的環路補償及對應的環路帶寬限制。就其本質而言，電壓模式控制在功率級中引入了一個雙極點，該雙極點位于輸出濾波器的轉折頻率，因而需要在誤差放大器的周圍布設兩個正確定位的零點。由于該雙極點的頻率通常很低，因而環路帶寬被限制在較低的水平。一般情況下，其被限制為不超過開關頻率的1/10.這對電源的瞬態響應產生了顯著的負面影響。因此，設計人員必須通過增加輸出電容來獲得更好的瞬態結果，從而導致系統成本升高。

　　考慮到以上的利弊權衡，電壓模式控制仍然是頗具價值的，尤其在那些對噪聲敏感的應用中。電壓模式控制的高噪聲耐受性及其可同步至一個系統時鐘的能力使其很適合于對噪聲最為敏感的應用，例如：醫療和儀表設備等。

　　遲滯控制

　　純粹和基本形式的遲滯控制是極其簡單的，所有控制拓撲中最簡單的一種(圖2)。在其端子之間具有某些小遲滯的比較器通過FB輸入將輸出電壓直接與高準確度的內部基準電壓VREF進行比較。

這種直接控制輸出電壓的優勢在于控制環路的速度。當輸出電壓由于瞬變的原因而發生變化時，控制環路開始做出反應所需的時間僅受限于比較器和柵極驅動器中的傳播延遲。誤差信號不必穿過低帶寬誤差放大器。因此，遲滯拓撲是速度最快的控制拓撲。

此外，其工作原理的簡單性還使其能在無需任何環路補償的情況下保持固有的穩定性。而且這種簡單性也使之成為一種低成本的拓撲。在電源中沒有需要設計、構建和測試的振蕩器或誤差放大器?？刂崎_關動作僅需一個基本的比較器即可。

　　遲滯拓撲的主要缺陷是其開關頻率變化。沒有負責設定開關頻率的時鐘或同步信號。取而代之的是，開關頻率由遲滯量以及外部組件和工作條件來設定。

　　當采用純遲滯轉換器時，預計在輸入電壓和負載范圍內將發生很大的頻率變化。而且，如果不采用一個高增益誤差放大器的話，所實現的輸出電壓的DC設定點有可能不如采用電壓模式控制時那么精準。最后，遲滯控制需要利用輸出電容器中的等效串聯電阻(ESR)。因此，當運用純遲滯拓撲時，一般不能使用ESR極小的陶瓷輸出電容器。

　　但是，在某些低功率、非常低成本的應用中(比如：玩具)，由于此類終端設備的價位非常之低，而且其低功率在遲滯電源的寬開關頻率范圍內產生的電磁干擾(EMI)水平很低，因此遲滯轉換器也許是可以接受的。另外，具有非常嚴酷之瞬變的系統需要采用遲滯或基于遲滯的拓撲來維持可接受的輸出電壓調節。假如這些系統的輸入電壓、輸出電壓和其他工作條件處于良好受控的狀態，則開關頻率被保持在一個可接受的范圍之內。這使得遲滯控制成為那些依靠一個固定輸入電壓運作并產生一個固定輸出電壓的應用的有效選擇。

　　基于遲滯的控制

　　許多控制拓撲從根本上說都是遲滯的，但其包含了其他旨在克服頻率變化和其他純遲滯拓撲局限性的電路。例如，它們包括D-CAP、D-CAP2、COT、具有ERM的COT和DCS-Control拓撲。本文僅分析和比較DCS-Control 4及相似器件。

　　根本上說，DCS-Control(采用至節能模式的無縫轉換的直接控制)是一種遲滯拓撲，但其融合了電壓模式和電流模式的某些特性(圖3)。和在電壓模式控制中一樣，遲滯比較器將一個誤差放大器的輸出與一個鋸齒波形進行比較。