面對各種電源電壓變量，如何在降低寬泛輸入 DC/DC 解決方案成本與復雜性的同時，最大限度提高其性能與可靠性？例如，新增啟停技術的汽車動力系統會涉及多變的電壓分布（如圖 1 所示），需要采用前置升壓或降升壓功率級，該功率級必須滿足 40V 甚至更高電池負載突降過壓瞬態的要求。

圖 1：汽車冷啟動波形實例

隨著要求更高的寬泛 VIN 應用逐步走向成熟，我們必須采用合適的 DC/DC 轉換器功率級及控制環路設計來應對大型輸入電壓干擾以及所預見負載電流瞬態帶來的挑戰。幸運的是，經典電流模式控制非常適合寬泛 VIN 電源轉換器解決方案，可提供簡單易用、特性集成、高度電流可擴展性以及更高性能等各種優勢。

因此，當前電源電子工程師應充分理解電流模式控制。為此，我最近寫了一篇分兩部分的文章《DC/DC 轉換器的電流模式控制穩定性分析》，更加深入地探討了該主題。

圖 2：支持峰值／谷值電流模式控制的 DC/DC 同步降壓轉換器原理圖

充分利用 DC/DC 轉換器的控制環路實現寬泛 VIN 性能

如圖 2 所示，包含帶隙參考、誤差放大器和 PWM 比較器的電流模式控制環路結構與電壓模式控制環路結構非常相似，其根本區別在于增加了一個內部寬帶電流環路。峰值、谷值和仿真電流模式技術現已非常成熟和完善，因此可實現簡單的工作與動態特性。其主要優勢包括：

• 使用相對簡單直接的環路補償實現精確的輸出穩壓；

• 通過自動輸入電壓前饋獲得更好的線路瞬態抑制；

• 從寬泛占空比工作獲得高升壓／降壓轉換比率；

• 通過對瞬時 MOSFET 電流進行逐周期電源限制，實現更簡單的可靠設計；

• 通過輸入輸出斷開功能實現真正的升壓轉換器啟動及短路故障保護。

其它優勢

事實上，電流模式控制還可達到其它性能目標，例如多相位電流共享／可堆棧性、負載電流遙測報告以及 EMC 合規等。對于最后一點，大部分電流模式控制的固定開關頻率都能優化 EMI 濾波器設計，從而可更輕松達到各發證機關規定的 EMC 指令要求。符合監管規范要求顯然已是一項越來越重要的電源解決方案基準。