电压模式控制
在我们进入主题之前，让我们简要回顾一下直接的闭环控制方法。它遵循以下步骤：
输出电压通过电阻分压器反馈到误差放大器。
误差放大器产生的误差信号与缩放的输出电压和参考电压之间的差值成正比。
比较器使用误差信号和外部生成的斜坡信号来产生驱动开关的 PWM 波形。
PWM 占空比的变化会影响输出电压。
当所有这些都集成到一个适当补偿的反馈回路中时，稳压器将锁定到指定的输出电压，并自动响应线路和负载的变化。这就是我们所说的电压模式控制。
下面，图 1 显示了一个通用电路的电压控制设置。
电路图显示了 Buck 转换器的电压模式控制设置。
图 1.电压模式控制方案。
电流模式控制
尽管电压模式控制直观有效，但有一个固有的局限性：在输出端检测到电压变化，由于电容的原因，电压变化必然会逐渐变化，并且在输出端也会观察到初级控制变量（PWM 占空比）的影响。因此，闭环控制动作必须再次从 output 一直传播到 output。这会减慢过程，使电压模式控制成为处理线路或负载波动的一种相当滞后的方法。
CMC 从根本上修改了控制环路的传递函数。其基本前提是通过对电感的电流进行采样Lo在功率级内部（图 2）并将此信息整合到反馈回路中，该电路可以通过电感电流来调节输出电压。换句话说，直接控制的变量是功率级的电感电流，而输出电压会随着电感电流的调整而自行调整。
DC-DC 降压转换器功率级示例
图 2.DC-DC 降压转换器功率级示例。
与电压模式控制相比，CMC 为控制系统的设计带来了显著的复杂性。尽管如此，这是一种可行的方法，可以提高响应时间并简化环路补偿，而不会严重降低电路性能。
CMC作
虽然细节会因转换器拓扑和正在实现的 CMC 类型而异，但图 3 中的图表应该可以让您了解如何将电流模式控制集成到降压转换器中。
显示 Buck 转换器的电流模式控制，更具体地说是峰值电流模式控制的图表。
图 3.电流模式控制的 buck 转换器。
电流检测电阻器 （R意义） 产生与电感电流成正比的电压。请注意，我对“电感电流”一词的使用有点松散——通过检测电阻的电流并不总是与通过电感的电流相同。在上图中，检测电阻器位于电感器的输出侧，与电感器串联，电压对接R意义将始终与瞬时电感电流成正比。
还可以找到检测电阻器，使其与功率级中的开关串联。在开关周期的接通部分，这会产生一个与电感电流成正比的电压。然而，对于升压转换器，电感与输入电源串联。为了与电感器串联，检测电阻必须位于电路的输入侧。
如图所示，电压反馈仍然存在——感应电感电流并不能取代感应输出电压。相反，这两个测量值以某种方式组合在一起，允许环路通过控制电感电流来响应输出偏差。接下来，我们将讨论两种不同的方法可以实现这一点。
峰值电流模式控制与平均电流模式控制
峰值 CMC 和平均 CMC 代表控制电感电流的两种不同方式。在峰值 CMC 时，电感电流 — 通过以下方式转换为电压R意义和放大器 - 与误差信号进行比较。由此产生一个 PWM 波形，当瞬时电感电流达到指定幅度时，该波形会关闭开关。
使用平均 CMC 时，对应于电感电流的电压被传送到集成的电流误差放大器。该放大器的输出成为 PWM 生成比较器的输入。外部生成的 ramp 信号提供比较器的另一个输入。
我们上面检查的通用 CMC 图显示了峰值 CMC 方案。平均 CMC 看起来更像图 4。
该图显示了 Buck 转换器的平均 CMC 设置。
图 4.具有平均 CMC 而不是峰值 CMC 控制方案的降压转换器。
Average CMC 解决了 peak CMC 的缺点，但它不一定更胜一筹——像往常一样，每种方法都有优点和缺点。尽管普通 CMC 具有显著的理论优势，但这些优势并不总是转化为物理电路性能的显著提高。
