一般情況下,開關(guān)電源的輸出電壓Vo恒定,當(dāng)輸入電壓Vin變化時(shí),需要有另外一個(gè)變量進(jìn)行相應(yīng)的控制變化,維持輸出電壓Vo恒定。以Buck降壓變換器為例,根據(jù)控制變化量的不同可以分為以下幾種控制模式:
1)開關(guān)頻率fsw恒定,當(dāng) 輸入電壓Vin變化時(shí),根據(jù)Vo=D*Vin=Tsw_on/Ts*Vin,占空比D=Tsw_on/Tsw進(jìn)行相應(yīng)的變化,也就是PWM控制;
2)如果開通時(shí)間Tsw_on固定,當(dāng)輸入電壓變化時(shí),開關(guān)頻率fsw進(jìn)行相應(yīng)的變化,這種方式就是恒定導(dǎo)通時(shí)間控制;
3)如果開通時(shí)間Tsw_off固定,當(dāng)輸入電壓變化時(shí),開關(guān)頻率fsw進(jìn)行相應(yīng)的變化,這種方式就是恒定關(guān)斷時(shí)間控制;
以上三種控制方式中,第一種是定頻控制,后面兩種是變頻控制。其中COT控制是通過檢測(cè)流過開關(guān)管電流谷點(diǎn)電流值進(jìn)行控制,其工作過程如下:
當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí),流過電感電流上升,開關(guān)管導(dǎo)通一個(gè)固定時(shí)間后,關(guān)斷開關(guān)管,此時(shí)流過電感電流開始下降,通過檢測(cè)檢流電阻兩端電壓值與芯片內(nèi)部值進(jìn)行比較,重新打開開關(guān)管,依次重復(fù)。下面以一款COT Buck控制芯片為例詳細(xì)說明COT控制主要計(jì)算公式。
1)根據(jù)Buck電路占空比公式
2)結(jié)合COT控制的固定導(dǎo)通時(shí)間Ton可以得到
3)由于Ton恒定,因此可以得到Buck電源變換器的開關(guān)頻率和輸入電壓的關(guān)系
4)由電感的伏秒平衡公式可得
進(jìn)而可以得到電感感值