PWM开关稳压或稳流电源根本作业原理就是在输入电压改动、内部参数改动、外接负载改动的情况下，操控电路通过被操控信号与基准信号的差值进行闭环反应，调理主电路开关器材的导通脉冲宽度，使得开关电源的输出电压或电流等被操控信号安稳。 PWM的开关频率一般为安稳，操控取样信号有：输出电压、输入电压、输出电流、输出电感电压、开关器材峰值电流。由这些信号能够构成单环、双环或多环反应体系，完成稳压、稳流及安稳功率的意图，一起能够完成一些顺便的过流维护、抗偏磁、均流等功用。关于定频调宽的PWM闭环反应操控体系，首要有五种PWM反应操控形式。下面以VDMOS开关器材构成的稳压正激型降压斩波器为例阐明五种PWM反应操控形式的开展过程、根本作业原理、具体电路原理示意图、波形、特色及使用关键，以利于挑选使用及仿真建模研讨。
开关电源PWM的五种反应操控形式
1. 电压形式操控PWM (VOLTAGE-MODE CONTROL PWM)：
如图1所示为BUCK降压斩波器的电压形式操控PWM反应体系原理图。电压形式操控PWM是六十年代后期开关稳压电源刚刚开始开展起就选用的第一种操控办法。该办法与一些必要的过电流维护电路相结合，至今仍然在工业界很好地被广泛使用。电压形式操控只要一个电压反应闭环，选用脉冲宽度调制法，行将电压差错扩大器采样扩大的慢改动的直流信号与安稳频率的三角波上斜波相比较，通过脉冲宽度调制原理，得到其时的脉冲宽度，见图1A中波形所示。逐一脉冲的限流维护电路有必要别的附加。首要缺陷是暂态呼应慢。当输入电压忽然变小或负载阻抗忽然变小时，由于有较大的输出电容C及电感L相移延时效果，输出电压的变小也延时滞后，输出电压变小的信息还要通过电压差错扩大器的补偿电路延时滞后，才干传至PWM比较器将脉宽展宽。这两个延时滞后效果是暂态呼应慢的首要原因。图1A电压差错运算扩大器（E/A）的效果有三：①将输出电压与给定电压的差值进行扩大及反应，确保稳态时的稳压精度。该运放的直流扩大增益理论上为无穷大，实践上为运放的开环扩大增益。②将开关电源主电路输出端的顺便有较宽频带开关噪声成分的直流电压信号转变为具有必定幅值的比较“洁净”的直流反应操控信号（VE）。即保存直流低频成分，衰减沟通高频成分。由于开关噪声的频率较高，幅值较大，高频开关噪声衰减不行的话，稳态反应不稳；高频开关噪声衰减过大的话，动态呼应较慢。尽管互相矛盾，可是对电压差错运算扩大器的根本规划准则仍是“低频增益要高，高频增益要低”。③对整个闭环体系进行校对，使得闭环体系安稳作业。电压形式操控的长处：①PWM三角波幅值较大，脉冲宽度调理时具有较好的抗噪声裕量。②占空比调理不受约束。③关于多路输出电源，它们之间的交互调理效应较好。④单一反应电压闭环规划、调试比较简略。⑤对输出负载的改动有较好的呼应调理。缺陷：①对输入电压的改动动态呼应较慢。②补偿网络规划本来就较为杂乱，闭环增益随输入电压而改动使其更为杂乱。③输出LC滤波器给操控环添加了双极点，在补偿规划差错扩大器时，需求将主极点低频衰减，或许添加一个零点进行补偿。
④在传感及操控磁芯饱满毛病状况方面较为费事杂乱。改进加速电压形式操控瞬态呼应速度的办法有二：一是添加电压差错扩大器的带宽，确保具有必定的高频增益。可是这样比较简略受高频开关噪声搅扰影响，需求在主电路及反应操控电路上采纳办法进行按捺或同相位衰减滑润处理。另一办法是选用电压前馈形式操控PWM技能，如图1B所示。用输入电压对电阻电容（RFF、CFF）充电产生的具有可改动上斜波的三角波替代传统电压形式操控PWM中振动器产生的固定三角波。由于此刻输入电压的改动能立刻在脉冲宽度的改动上反映出来，因此该办法对输入电压的改动引起的瞬态呼应速度明显提高。对输入电压的前馈操控是开环操控，意图为了添加对输入电压改动的动态呼应速度。对输出电压的操控是闭环操控。因此，这是一个有开环和闭环构成的双环操控体系。
2. 峰值电流形式操控PWM (PEAK CURRENT-MODE CONTROL PWM)：
峰值电流形式操控简称电流形式操控，它的概念在六十年代后期来源于具有原边电流维护功用的单端自激式反激开关电源。在七十年代后期才从学术上作深化地建摸研讨。直至八十年代初期，第一批电流形式操控PWM集成电路的呈现使得电流形式操控敏捷推行使用。首要用于单端及推挽电路。近年来，由于大占空比时所必需的同步不失真斜坡补偿技能完成上的难度及抗噪声功用差，电流形式操控面临着改进功用后的电压形式操控的应战。由于这种改进功用的电压形式操控加有输入电压前馈功用，并有完善的多重电流维护等功用，在操控功用上已具有大部分电流形式操控的长处，而在完成上难度不大，技能较为老练。
如图2所示，由输出电压VOUT 与基准信号VREF的差值通过运放（E/A）扩大得到的差错电压信号 VE 送至PWM比较器后，并不是象电压形式那样与振动电路产生的固定三角波状电压斜波比较，而是与一个改动的其峰值代表输出电感电流峰值的三角状波形或梯形尖角状组成波形信号VΣ比较，然后得到PWM脉冲关断时间。因此（峰值）电流形式操控不是用电压差错信号直接操控PWM脉冲宽度，而是直接操控峰值输出侧的电感电流巨细，然后间接地操控PWM脉冲宽度。电流形式操控是一种固定时钟敞开、峰值电流关断的操控办法。由于峰值电感电流简略传感，而且在逻辑上与均匀电感电流巨细改动相一致。可是，峰值电感电流的巨细不能与均匀电感电流巨细一一对应，由于在占空比不同的情况下，相同的峰值电感电流的巨细能够对应不同的均匀电感电流巨细。而均匀电感电流巨细才是仅有决议输出电压巨细的要素。在数学上能够证明，将电感电流下斜波斜率的至少一半以上斜率加在实践检测电流的上斜波上，能够去除不同占空比对均匀电感电流巨细的扰动效果，使得所操控的峰值电感电流最终收敛于均匀电感电流。因此组成波形信号VΣ要有斜坡补偿信号与实践电感电流信号两部分组成构成。当外加补偿斜坡信号的斜率添加到必定程度，峰值电流形式操控就会转化为电压形式操控。由于若将斜坡补偿信号彻底用振动电路的三角波替代，就成为电压形式操控，只不过此刻的电流信号能够认为是一种电流前馈信号，见图2所示。当输出电流减小，峰值电流形式操控就从原理上趋向于变为电压形式操控。
当处于空载状况，输出电流为零而且斜坡补偿信号幅值比较大的话，峰值电流形式操控就实践上变为电压形式操控了。峰值电流形式操控PWM是双闭环操控体系，电压外环操控电流内环。电流内环是瞬时快速的，是依照逐一脉冲作业的。
功率级是由电流内环操控的电流源，而电压外环操控此功率级电流源。在该双环操控中，电流内环只担任输出电感的动态改动，因此电压外环仅需操控输出%&&&&&%，不用操控LC储能电路。由于这些，峰值电流形式操控PWM具有比起电压形式操控大得多的带宽。峰值电流形式操控PWM的长处是①暂态闭环呼应较快，对输入电压的改动和输出负载的改动的瞬态呼应均快。②操控环易于规划③输入电压的调整可与电压形式操控的输入电压前馈技能相妣美④简略主动的磁通平衡功用⑤瞬时峰值电流限流功用，内涵固有的逐一脉冲限流功用。⑥主动均流并联功用。 缺陷是①占空比大于50%的开环不安稳性，存在难以校对的峰值电流与均匀电流的差错。②闭环呼应不如均匀电流形式操控抱负。③简略产生次谐波振动，即便占空比小于50%，也有产生高频次谐波振动的可能性。因此需求斜坡补偿。④对噪声灵敏，抗噪声性差。由于电感处于接连储能电流状况，与操控电压编程决议的电流电平相比较，开关器材的电流信号的上斜波一般较小，电流信号上的较小的噪声就很简略使得开关器材改动关断时间，使体系进入次谐波振动。⑤电路拓扑受约束。⑥对多路输出电源的交互调理功用欠好。峰值电流形式操控PWM最首要的使用妨碍是简略振动及抗噪声性差。振动能够来源于：器材敞开时的反向恢复引起的电流尖刺，噪声搅扰，斜波补偿瞬态幅值缺乏等。峰值电流形式操控的开关电源简略在开机发动及电压或负载忽然较大改动时产生振动。
3. 均匀电流形式操控PWM (AVERAGE CURRENT-MODE CONTROL PWM)：
均匀电流形式操控概念产生于七十年代后期。均匀电流形式操控 PWM集成电路呈现在九十年代初期，老练使用于九十年代后期。均匀电流形式操控的开展动力有三：一是峰值电流形式操控PWM在使用推行时碰到许多严重问题；二是INTEL公司的高速CPU%&&&&&%需求具有高DI/DT动态呼应供电才能的低电压大电流开关电源；三是在八十年代后期均匀电流
