目前，市场上有很多控制集成电路（ic)可供选择。在设计过程中，要先确 定要求1C芯片里集成什么，有什么功能。比如1C内部是不是要求集成功率开 关、高电压的启动电路、软启动电路、同步电路等等。电源应用和发展促进了 1C芯片功能提尚。
　　设计时，要非常仔细地调查一下可供选择的1C。通常1C说明书的第一页并 不能完全描述这款1C的性能。要进一步研究细节的问题，包括控制方法、用什 么样的输出驱动、保护电路怎样工作等。这就要求认真查阅1C的内部结构和应 用电路图。下面举个例子来说明选择控制1C时怎样会混淆起来的，这个例子是 关于最近一款为输出电压低于3.3V的电路设计的Buck电路控制1C。这款1C的 工作电压比它的输入供电电压还高，并以很低的电压去驱动MOSFET。而传统的 Buck电路控制1C的工作电压就是它的输入供电电压，并以这个电压去驱动MOS-FET。 从这两款 1C 说明书的第一页并不能发现它们有什么不同，要想根据从供应 商的网站上所搜索到的资料把它们区分开来就更加困难了，而且这会占用设计者 宝贵的时间。
　　现在新的控制1C面向的应用场合比以前更加狭小，通常尽可能减少封装的 引脚数目来减少外围电路。这就严重限制了 1C的应用范围，也使控制1C的选择 过程变得更加重要。
3.8.1开关电源控制简述
　　这个简短的概述可能与这章前面的一些内容有点重复，但还是需耍的。控制 的主要0的就是要保持输出电压一足，而负载电流可以有很大的变化范围，这就 要通过负反馈来达到这个0的。所有的电源控制器，无论线性电源还是开关电 源，都要检测输出电佧。反馈电压输入到称之为电佧误差放大器的卨增益运算放 大器的反相端，参考电压输入到运算放人器的同相端，运算放人器输丨丨丨的就是参 考电压和输丨丨丨电压的差值。运算放人器把这误差值放人了许多倍，这个输丨丨丨电压 称为误差电压，用误差电压信号来控制电源供给负载的能量。该值为正，说明输 出电压太低，电源要输出更多的能最。反之如果是个负值，就说明输出太高，要 减小输出的能最。
　　通常也要检测电流，这样可以保证电源输出不超过它的额定功率。测量电流 有两种方法：输1丨丨电流平均值和电流瞬吋值。电流平均值电路工作方式与前面介 绍的电压负反馈环很相似。电流的测量通常足通过一个电阻串联在电流冋路上， 用测量电阻上的电压来实现。把电阻上的电压放大后或直接把电阻上这个比较小 的电压输入到运算放大器的反相端，N相端上加代表最大输出电流值的参考电 压，这样就形成了一个电流负反馈环。当电流太大时，电流误差信号从正变成 负，表示输出电流超出设计的最大值。这个信号吋以用来削弱电佧误差信号，以 减小电源的输出能量。
　　电流瞬时检测WJ来保护功率半导体器件。在功率开关电流通过的路径上串卜. 电流检测电阻，电阻上的电压降就代表了通过功率器件的瞬时电流。然后把这个 电压输入到快速模拟比较器上，2这个电压超过原先设定的电压时，功率器件就 立刻关断，这可以给功率器件提供很好的保护。
　　3.8.2最佳控制方法的选择
　　选择控制1C极其重要，如果选择不正确，会使电源丄作不稳定而浪赀宝贵 的时间。设计者要知道各种控制方法之间细微的差别，总体卜.说，正激式拓扑W 电压型控制器，升压式拓扑通常用电流型控制。但这不是一成不变的规则，因为 每一种控制方法都可以用到各种拓扑中去，只是得到的结果不一样而已。各种控 制方法见表3-6。G
　　电压型控制
　　这种控制方法见图3-40。电压型控制的最显著特点就是误差电压信号被输入 到PWM比较器，与振荡器产生的角波进行比较。电压误差信号开高或降低使 输出信号的脉宽增大或减小。要识别是不是电压型控制1C，可以先找到RC振 荡器，然后看产生的三角波是不是输入到比较器，并与误差电压信号进行比较。
　　电压型控制1C的过电流保护有两种形式，早期的方法是用平均电流反馈。 在这种方法屮，输出电流是通过负载上中联个电阻来检测的。电流信号pJ以放

　　0这句话为编者所加。

表3-6控制方法
　　a) PWM控制方法
　　控制方法最适宜的拓扑说 明
　　具有输出平均电流反馈的电压型控制正激式电路输出电流反馈太慢，会使功率开关失效
　　具有输出电流逐周限制的电压型控制正激式电路具有很好的输出电流保护功能，通常检 测高压侧电流
　　电流滞环控制正激式和升压式电路有很多专利限制，控制1C少
　　电流型控制，由时钟脉冲导通Boost电路具有很好的输出电流保护功能，控制 1C很多，通常采用GND驱动开关
　　b)准谐振和谐振转换控制方法
　　控制方法最适宜的拓扑说 明
　　固定关断时间控制零电压开关准谐振电路变频，要对最高频率限制
　　固定开通时间控制零电流开关准谐振电路变频，要对最低频率限制
　　相移控制PWM正激式全桥电路固定频率
　　图3-40具有平均输出电流和逐周电流限制的电压型控制
　　大后输入到补偿用电流误差放大器中。当电流放大器检测到输出电流接近原先设 定的限制值时，就阻碍电压误差放大器的作用，从而把电流加以限制，以免电流 继续增大。平均电流反馈作为过电流保护有一个固有的缺点，就是响应速度很 慢。当输出突然短路，会来不及保护功率开关，而且在磁性元件进入饱和状态时 也无法检测。这些会导致在几个微秒内电流成指数上升而损坏功率开关。
　　第二种过电流保护方法是逐周过电流保护。这种方法可以保证功率开关工作
在最大安全电流范围内。在功率开关管上串联一个电流检测器（电阻或电流互感 器），这样就可以检测流过功率开关管的瞬时电流。当这个电流超过原先设定的 瞬时电流限制值时，就关断功率开关管。保护电路要求响应很快，以实现包括磁 心饱和在内引起的各种瞬时过电流情况下对功率开关管进行保护。由于这种电流 保护电路的保护限制值是固定的，而且也不会因其他参数改变而变化，所以不是 一种电流型控制。
　　最后一种是“电压滞环”的电压型控制，这种控制方法是非常基本的。在这 种控制方法中，固定频率的振荡器只有在输出电压低于由电压反馈环给定的指令 值时才转成“通”的状态。由于有时候功率开关管突然导通后又进入常态关的状 态，所以有时把这种方法叫作“打隔型” （hiccup-mode)。只有少数控制1C和集 成开关电源1C用这种控制方法，这种方法会在输出电压上产生大小固定的纹波， 纹波的频率与负载电流成比例。
　　电流型控制

　　电流型控制（见图3-41)最好用在电流波形的线性坡度很大的拓扑中，如 Boost、Buck-Boost、和反激型电路等升压式拓扑。

　　图3-41由时钟脉冲导通的电流型控制
　　电流型控制方法是控制流过功率开关管的峰值（有时是最小）电流的漂移点 来实现的，这也等效于磁心的磁通密度的偏移量。从本质上说，是调节磁心的一 些磁参数来实现的。电流型控制最常见的方法是“定时开通”的方法，由固定频 率的振荡器给触发器置位，由快速电流比较器给触发器复位。触发器状态为“1” 时，功率开关管导通。
　　电流比较器的阈值是由电压误差放大器的输出给定的，如果电压误差放大器
　　显示输出电压太低时，电流门槛值就增大，使输出到负载的能量增加。反之也一
　　样。
　　电流型控制本身具有过电流保护功能，快速电流比较器实现对电流的逐周限 制。这种保护也是一种恒功率过载保护方法（见3.11节），这种保护通过电流和 电流反馈来维持供给负载的恒功率，但并不是在所有产品中用这种方法都是最适 合的，特别是在典型的失效会引起失效电流增大的场合下。此外，电路可以设置 其他过载保护方法。

　　另外一种电流型控制方法叫作电流滞环控制（见图3-42)，这种方法对电流 峰值和谷值都进行控制。这种方法用在电流连续模式的Boost变换器中是比较好 的。它的结构有点复杂，但它的响应速度很快。这种方法并不是常用的控制方 法，其控制频率也是变化的。

　　图3-42电流滞环控制例
　　其他控制方法
　　现在有些1C制造厂商为了提高所设计的电源整机效率，在一些工作点上自 行设计新的控制模式或新的开关控制方法。这种经验比较模糊，除了设计的应用 场合外，并不可以在其他所有应用场合下工作。比如，有些Buck控制1C通过降 低工作的频率，可以使电感电流进入断续模式。进入电流断续模式后，反馈环的 稳定性会改变，所以它们用一些复杂的控制方法来补偿可以预见的不稳定性。
　　电压滞环控制：这是经常所说的“打嗝型”控制方法，它用一个简单的比较 器来调节输出电压。如果电压低于某一限制值，PWM发生器就开通一段时间， 直到超过这个限制值（加上某一滞环电压值）为止。这种方法使输出电压纹波等 于或大于控制电路上的滞环电压值。
　　变频控制：固定频率控制方法在轻载的时候由于开关损耗固定，所以效率下 降。有些控制器在轻载时切换到频率可变的时钟，而采用的控制方法还是一样 的。
小结：选择所需的控制1C时一定要十分小心！