摘要
環路控制是開關電源設計的一個重要部分。然而，由于各種原因，在選定主要元件后，研究往往在項目結束時被拋到了腦后。通過簡單的試驗和錯誤分析，我們有時候會覺得，如果設計能夠在示波器上實現可接受的瞬態響應，那么該設計便已準備好用于生產，但這種想法非常不明智，而且可能導致高昂代價。這是因為，轉換器中使用的大多數元件都會受到雜散元件的影響，而雜散元件的廣泛影響在原型制作階段是隱藏的。如果未在模擬和環路測量的基礎上進行徹底分析，您就不會知道相位和增益裕度是什么樣的，以及它們有多可靠。這種設計松散的轉換器很可能在生產中或在現場上電后不久就會出現故障。為避免出現這種情況，本文綜述了目前可供選擇的一些工具，讓您在開始生產之前能夠計算、模擬和測量您的原型，從而確保生產工作安全順利。

I. 簡介
在開關轉換器中，功率級的輸出由電壓變量控制。本文將這類電壓變量記為 Verr 或 Vc，它們由負責將轉換器輸出維持在規定范圍內的補償模塊提供。對于以固定開關頻率 Fsw 運行的轉換器，控制變量為占空比 D。但情況并非總是如此，有些轉換器由可變頻率（例如 LLC 等諧振轉換器）或者可變導通或關斷時間控制。本文將主要討論以固定開關頻率運行的轉換器類型。

誤差電壓 Verr 可以直接控制占空比，我們這里討論的是電壓模式控制(VM)或直接占空比控制。另一方面，在電流模式控制(CM)中，控制電壓 Vc 通過感應電阻按周期固定電感峰值電流，并間接設置工作占空比。然而，當使用示波器顯示在 VM 或 CM 下運行的轉換器波形時，您無法判斷轉換器是在電流模式控制還是電壓模式控制下運行。這是因為這兩種結構的功率級非常相似，只有詳細闡述占空比的方式發生了改變：降壓轉換器采用 10V 電源為負載提供 5V 電壓時，無論該系統在電壓模式控制還是在電流模式控制下運行，該轉換器在理論上都將具有 50%占空比。

作為電源設計人員，我們的目標是構建出穩定的轉換器，既能夠提供精確調節的電壓（或電流），而又對工作條件（輸入源變化、環境溫度變化、不同負載條件等）不敏感。除了這些實踐要求，設計人員還必須確保其轉換器在整個使用壽命期間都能保持穩定和正常運行。您還必須考慮到自然生產誤差或因老化而導致的元件性能下降。現在還不錯的裕度在 5 年后會變得如何？如果我的買家朋友向我展示工廠選擇的更實惠的新型電容，我對自己的選擇有多大信心？“嗨，Anaximander，如果輸出電容選擇 B 品牌而不是當前儲存的 A 品牌，您能確認新一批 100 萬件適配器會工作正常嗎？”您能大膽地回答這個問題嗎？如果您做足了功課，并仔細研究了寄生電容對交越頻率和相位裕度等的影響，那么您確實可以。但是如果您沒有那樣做，而只是在實驗室內轉動補償器的 R 和 C 旋鈕來觀察了階躍響應，那么您可以擦擦額頭上的汗珠，未來幾天您肯定都要加班到很晚來糾正錯誤，避免出現災難性結果