怎样选择最优的 Buck 转换器拓扑？

测信号和误差放大器的比较结果。与电流模式相比，这种模式的转换器具有更宽的带宽，响应速度更快。

　　在DC/DC电路中，每一次的开关切换过程都对应着电流路径的变换和开关节点的电压变化，这就形成了所谓的噪声。电流模式架构的电流检测点是在上桥开关上，那里的电压比较高，信号不好处理，其中包含的噪声也更多更杂更大，正确的信号要在离开关时间点比较久的时候才会出现，这就限制了占空比的最小值。Buck电路的占空比是等于输出电压和输入电压的比值，输入电压越高，输出电压越低，所需要的占空比就越低，这就限制了电流模式的使用范围。当工作频率比较高时，元器件可以实现小型化，这对小体积的设备是非常好的，所以在很多情况下会有对高工作频率的追求，这时候的工作周期会很短，低占空比就意味着很短的脉冲时间，这也会让电流模式的使用成为不可能。

　　同样幅度的输出电压波动，在输出电压比较低的情况下，输出电压波动所占的比例也较高，稍有不慎就可能使负载系统进入不正常的工作状态。随着业界对电子器件在低电压下工作的研究的深入，我们将要面临的工作电压会越来越低，传统的电流模式必将遇到越来越多的挑战。电流模式固定导通时间架构能够兼有电流模式和固定导通时间架构的好处，这在某些情况下是很好的选择。

图十三：CMCOT架构Buck转换器的电路实例

　　上图中的RT8096A是最高5.5V工作电压的CMCOT架构Buck器件，平均工作频率为1.5MHz（请注意它的核心是COT的，所以只能谈平均工作频率，这是由频率锁定电路设定的），负载能力为1A，电路的输出电压为1.2V。当它的负载在500mA至1A之间跳变时，其电流波形和输出电压的变化状况是这样的：

图十四：CMCOT架构Buck转换器的电路实例的瞬态响应波形

　　输出电压的上冲和下坠的幅度都是49mV，这个数据介于已经得到的电流模式的65mV和ACOTTM的24mV之间，优于电流模式，但又劣于ACOTTM。

　　再来看看细节：

图十五：CMCOT架构Buck转换器的电路实例的瞬态响应波形细节展开

　　图中显示在2微秒内开关节点上出现了5个脉冲，回到前面ACOTTM的波形，我们可以看到它在1微秒内打了3个脉冲，很显然，在面对同样负载跳变的情况下，这一次的脉冲频率比较低，也就是说CMCOT真的起到了降低频率变化范围的效果。

　　五、 总结

　　我们已经把几种不同控制架构的实现方法和各自的基本特性做了比较，也比较了它们的性能表现，与实际的应用结合，我们可以看到：

　　输入电压、输出电压和负载的自然特性在大多数情况下是决定选择哪种控制架构最合适的关键因素。

　　具有稳定负载的系统可选择电流模式 Buck 转换器；为了避开某些频率敏感的频带，具有固定工作频率的电流模式也是最佳的选择。一些电流模式 Buck 转换器可提供外部时钟同步的接口。

　　那些存在极快速负载变化的系统（例如CPU内核和DDR存储器这样的应用）和需要极低占空比的应用应该选择 ACOTTM架构的 Buck 转换器来供电。需要引起注意的是这种架构在负载发生变化时的响应过程中开关切换工作频率是有明显变化的。

　　电流模式固定导通时间（CMCOT） Buck 转换器的性能介于电流模式和 ACOTTM之间，因而适用于需要相对稳健的负载响应特性的应用中，那些需要较短的最小导通时间的应用（指较高工作频率结合较大降压比的状况）也是它们发挥作用的时候。

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