PWM調制的控制方式

從調制到控制

在專題的上一篇中介紹了各種PWM調制的思路由來，以及衍生出一系列Buck的控制模式。

這一篇，我們將從這個思路延續，并對真實世界的產品一探究竟：各個廠家天花亂墜的控制名稱這么多，歸根結底都來源于什么。

亂花漸欲迷人眼

為了說清楚各種控制策略的本質，先來說明電壓模式控制，和電流模式控制的定義，和可能的所有情形。

電壓模式(PWM由電壓信號調制產生)

通常情況下是單環的，區別僅在于是通過平均值比較(Average-Based)而產生PWM，還是通過紋波的峰谷值比較(Ripple-Based)產生PWM 。

因為峰谷值比較的緣故，輸出電壓的平均值和Vref參考值會有誤差，為了修正誤差提高精度，有時會增加含EA的電壓外環形成雙環控制，本文稱為“精度修正”(Accuracy Correction)。在文獻中，這種把Vo信息反饋給兩個不同地方的控制手段，叫作“V2 Control”。

當輸出電壓的ESR不能主導紋波時，通過額外的手段產生一個類似電感電流，或同相位于電感電流的波形，代替ESR信息參與控制，以確?？刂七壿嫷恼＿\行，避免次諧波震蕩。在文獻中，這種手段叫作“紋波注入”(Ripple Inejction)。

電流模式(PWM由電流信號調制產生)

雙環控制，區別僅在于是通過平均值比較(Average-Based)而產生PWM，還是通過紋波的峰谷值比較(Ripple-Based)產生PWM 。

電感電流的采樣，可以依據PWM基于峰值比較還是谷值比較，只采樣上管電流還是下管電流，甚至，只采樣峰值點還是谷值點。更特別的，可以不直接采樣回路里的電流，而類似紋波注入的思路，生成一個同相位的“虛擬電感電流”(Emulated Current)信息，代替真實的電流采樣，參與控制。

類似電壓控制模式，注入同相位的紋波可以提高控制邏輯的魯棒性。為了避免次諧波震蕩，有時同樣需要“紋波注入”(Ripple Inejction)，比如峰值電流控制中的斜坡補償;另一方面，這樣做可提高PWM的抗擾性和穩定度(Noise Immunity, Jittering)，也可據此調節環路小信號模型的特性。

淺草才能沒馬蹄

提到變頻的滯環和COT/FOT控制，以及偽定頻的自適應計時器做法。實際上，滯環控制也可以通過自適應的上下比較閾值實現偽定頻。下表中，把自適應的偽定頻調制方法加上"Adaptive"前綴。

接著，我們把提到的定頻PWM調制和PWM+PFM混合調制分為兩大類，然后依據本文介紹的電壓模式和電流模式再細分，對絕大部分的Buck控制模式進行分類。

需要特別注意，標注出的公司和相應的控制策略，只是筆者個人認為的，該種控制思路的一個典型代表，并不意味著有且僅有這一廠家/這一系列采取了這種控制策略。

另外，自適應閾值/計時器的做法，虛擬電感電流的產生，紋波注入的方式，和修正精度用電壓外環的設計，每一家甚至每一個控制系列的細節實現，一定不盡相同，具體可參考如下各廠家的公開資料，和通過表中"Academic"關鍵詞檢索IEEE文獻學習。

最后，基于Buck的控制策略，絕大部分可以拓展到其他任何拓撲的控制研究中去，Paper就是這么來的。