电流模开关电源的低功耗设计

 本文采用的电流模开关电源的结构如图1所示。电源电压为5 V，时钟频率为400 kHz，输出电压、电流范围分别为3.3～1.8 V，0.5～3 A。电流模开关电源按脉宽调制方式工作，其实质为双环控制系统：一个是基本电压模外环，采样输出电压并反馈回电压控制环，决定开关控制信号的基本占空比；另一个是电流模内环，通过电流检测电路将输出(电感)电流的变化信息检出放大并反馈回电流控制环，并与斜坡补偿信号叠加后，用于快速调变开关控制信号的占空比。由于电流模内环处于开环工作，响应速度比电压模外环快，故电流模开关电源具有快速动态响应能力，更好的线性调整率和负载调整率

。

电流环和电压环分别独立采样输出电压和输出电流，但在结构上密不可分。电流比较器、RS触发器及之后电路为二者共用电路模块。在图1中，开关电源的基本工作过程为：在一个时钟周期开始时，功率管M₁是关闭的，RS触发器在时钟上升沿置位，使M₁开启，此时电路主要工作在电压环控制模式下；M₁开启后，输出电流的变化信息被电流检测电路采样并放大，并与斜坡补偿信号叠加后，输出电压为V_add, 如果V_add大于误差放大器的输出电压Voe,则电流比较器输出高电平，使RS触发器复位，关闭M₁，完成电流环控制过程。

    从工作过程可知，电流模开关电源各个模块的控制信号间存在紧密联系，如果能够降低电流检测电路的功耗，就能降低斜坡补偿电路、电流比较器等模块的功耗，实现静态功耗的最小化。

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