摘要

　　基本的Buck轉換器拓撲都是一樣的，但控制該轉換器工作的方法卻是多種多樣的，不同的方法帶來不同的特性。與之對應的是現實中的負載特性也各自不同，如何將不同的轉換器拓撲和各種不同的應用對應起來呢？了解各種拓撲的基本特性和限制，清楚自己的應用需求，這是實現正確選擇的基本條件。

　　一、 概述

　　基本的 Buck 轉換器拓撲是這樣的：

圖一、Buck轉換器的基本拓撲

　　在此拓撲中，高端功率開關S1和低端功率開關S2輪流導通，由此形成的斬波信號經電感L和輸出電容COUT濾波以后形成輸出電壓，輸出電壓VOUT的高低由S1導通時間的占空比所決定。

　　一個完整的Buck系統需要對某些信號進行檢測以確定如何對開關的占空比進行控制，而在電路中可供檢測作為Buck控制系統的反饋信號是多種多樣的，控制開關占空比的方法也有很多種。現實中的負載也各自具有獨特的個性，它們對為之供電的Buck 轉換器的特性要求也不一樣，這就導致了各種不同控制架構的出現。

　　立锜科技的DC/DC產品目錄中有多種不同類型的Buck轉換器，它們分別使用了不同的控制架構。最傳統的是電流模式（Current Mode， CM）和固定導通時間（Constant-On-Time， COT）模式，還有結合了兩者特性的電流模式固定導通時間（Current Mode Constant-On-Time， CMCOT）模式，以及改進后的固定導通時間（Advanced Constant-On-Time， ACOT?）模式。這些不同的控制架構實現方法不同，各自具有不同的特性，其優勢和限制也是各自不同的。

　　面對如此繁多的控制架構，我們應該怎樣針對自己應用的需要選擇合適的架構呢？讓我們從了解開始。

　　二、 電流模式（Current Mode， CM）

　　最傳統的電流模式Buck轉換器通過對MOSFET功率開關的導通時間進行控制以實現對輸出電壓的調節，它有一個固定頻率的內部時鐘控制著開關的節奏，導通時間的決策依據來源于電感峰值電流檢測信號和誤差放大器的比較結果。下面是它的電路拓撲和與之對應的波形示意圖：

圖二、電流模式Buck轉換器電路拓撲

圖三、電流模式Buck轉換器的工作波形

　　這種架構的控制回路的帶寬是由誤差放大器進行設定的，一般被限定在遠小于開關切換工作頻率的水平上。

　　RT8059 是一款封裝為TSOT-23-5的電流模式 Buck 轉換器，最高工作電壓為5.5V，輸出電流能力為1A，以1.5MHz的固定頻率工作。這是它的應用電路圖：

圖四、電流模式Buck轉換器的電路實例

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