大家好，這里是大話硬件。在前面的章節中，分析了開關電源為什么需要閉環環路控制，并且得出了開關電源需要穩定可靠，就必須增加環路控制的結論。雖然目前開關電源環路控制的方法很多，但是較常用的是電壓控制方式。

這一講的內容，本應該是開始介紹電壓控制方式是如何實現開關電源的閉環控制，但是在這之前，我想需要仿真一個開環的開關電源，對前面兩講的內容進行驗證和總結，看看在開環的狀態下，開關電源是什么樣的。

如果我們設計的閉環回路能解決開環開關電源的不足，那么是不是就能證明閉環控制的必要性以及正確性。

所以，這一節我們以12V轉5V，1A電源為例，來搭建這樣的開環電源，并分析這個電源的穩定性。仿真軟件使用SIMetrix/SIMPLIS。

搭建的仿真電路如下：

仿真結果如下：

查看SW，IL和VOUT的細節如下

測量此時的開關頻率為479k，電流平均值為770mA，輸出電壓為3.3V

很明顯和我我們設定的原始參數不一致，初始設定為500K，占空比42%，輸出電壓為12V，占空比42%，輸出應為5V，電流應為1A。

從上面的仿真可以看出，開環的電源，設定的值和實際得到的值并不一樣，這也是我們在后面要解決的第一個問題，電壓和設計值不一樣。在開關電源里面，我們經常說在穿越頻率時電源的相位裕度還有多少，下面我們對開環的電源的相位裕度也進行仿真測量。

仿真出來在1~1MHz以內相位都是正的，說明系統不會相位不會到-180°，雖然開關電源是開環的，但是環路是“穩定”的(是有條件的穩定!在此刻!)，所以我們也能仿真出來數值，如果環路不穩定，系統可能都無法達到穩態。

此時可以看到SW，IL，Vout都是穩定的。

如果此時在開環電源上增加一個脈沖型的擾動，如下所示

此時可以看到輸出電壓連穩定的3V輸出都沒有，一直在上升，說明系統已經無法穩定在3V。

總結一下：

從上面的仿真的結果可以得出這樣幾點結論：

(1)開環電源可以“穩定”工作在某個狀態，但是受到干擾后，就沒法回到本來的狀態;

(2)開環電源的結果和我們想要的結果之間存在差異，這種差異是來自于缺乏閉環反饋。

(3)閉環控制環路能解決上面兩個開環電源的不足，使電源穩定;

(4)閉環控制環路對外表現出“低通濾波器”的特性，對于高頻的干擾有較大的衰減作用;

(5)閉環環路能彌補開源增益裕度和相位裕度，所以帶有反饋的閉環環路開關電源能穩定。