方便工程师更灵活更方便设计电源的解决方案

。在谷值电流模式控制下，电感电流信号的检测是在上侧MOSFET的关断期间进行的，从而避免了上侧MOSFET出现振铃。这种方法解决了控制很窄导通时间PWM脉冲的问题。不过谷值电流模式也有自身的一些局限。

　　图2：降压转换器波形展示了电流模式控制之架构中的信号检测位置。

　　谷值电流模式控制有两个主要问题，即子谐波振荡和不良的线性调整率。子谐波振荡是任何电流模式控制方案中 共有的问题。它在峰值电流模式控制中也会发生，不过都是发生在超过50%占空比的时候。对于谷值电流模式来说情况恰恰相反。

　　电流模式控制器（不管是峰模式还是谷模式）中的子谐波振荡可以用斜率补偿加以避免。然而，固定式斜率补偿无法应付所有占空比和电感。如果占空比远离斜率补偿设计中使用的设定值，子谐波振荡问题还会发生。

　　峰值电流模式控制

　　另外一种方法是仿真式峰值电流模式控制，它是峰值电流模式的一种变种，可以规避消隐时间限制。通过测量低侧MOSFET上的谷电流信息，这种方法可以克服上侧MOSFET的振铃。这个谷电流信息随后就可以用来仿真电感上冲，进而获得峰电流信息。

　　与峰值电流模式控制中的一样，仿真式峰值电流模式也存在子谐波振荡问题，需要进行斜率补偿。这个斜率补偿来源于仿真的峰电流信号。虽然仿真式峰值电流模式设计兼具蜂电流模式和谷值电流模式控制方法的好处，但它也有缺点，主要因为控制环路中缺少电感信息。

　　兼具两种模式的优点

　　带自适应斜率补偿功能的谷值电流模式是克服传统谷值电流模式控制缺点的一种方法。经过优化的自适应斜率补偿电路可以在所有占空比条件下防止出现子谐波振荡。这种自适应补偿和低占空比工作的固有能力使得采用这种架构的控制器可以工作在很高的开关频率。

　　Intersil公司的ISL8117降压控制器采用的就是一种谷值电流模式控制，它具有低侧MOSFSET Rdson、谷值电流检测和自适应斜率补偿功能。如图3所示，ISL8117的斜波信号能够适应施加的输入电压，从而有效地提高线路调整率。其独特的谷值电流模式实现和优化的斜率补偿功能克服了传统谷值电流模式控制器的缺点。ISL8117独特的控制技术使得它支持很宽范围的输入输出电压。事实上，ISL8117是电压模式控制和电流模式控制的一种混合方式，同时拥有两种调制架构的优点。

　　ISL8117可以在4.5V至60V范围内的任何电压下工作，它的输出可以在0.6V至54V之间调节。它具有100kHz至2000kHz的可调频率范围，可以产生最短40ns的导通时间（典型值）。在40ns最短导通时间时，该控制器可以1.5MHz频率下从12V总线产生1V输出。它还能在更低的频率下从48V电源产生1V供给。图4显示了从稳定的48V到1.2V的瞬时转换。在容易受到特定开关频率噪声影响的系统中，ISL8117可以同步到任何外部的频率源，以减少辐射的系统噪声和拍频噪声。

　　图3：ISL8117的内部控制框图。

　　图4：稳定的48v到1.2v转换器产生的OA至6A、6A至OA的瞬时响应。

　　借助这种同步降压控制器，工程师只需包括MOSFET和无源器件在内的10个元件就能设计出一个完整的直流/直流转换解决方案，并能取得98%的转换效率和1.5%的输出电压精度。如图5所示，ISL8117的低引脚数量和版图友好的引脚架构还能最大限度地减少交叉走线的数量，进一步提高电源性能。

　　图5：ISL8117的典型应用。

　　本文小结

　　每种调制控制模式都有自身的一些局限性，但最近的创新成果，比如具有混合谷值电流模式和自适应斜率补偿功能的ISL8117 60V降压控制器，可以用来更加灵活更加方便地设计电源解决方案。ISL8117可以帮助系统设计师去除中间转换级电路，用更小的体积取得更高的功效，同时降低系统成本，提高产品的可靠性。