具有內部補償的高級電流模式(ACM)是TI開發(fā)的一款新型控制拓撲，可以支持真定頻調制并與內部補償同步。從根本上來說，該產品類似于仿真峰值電流模式(PCM)控制，可以維護一系列輸入電壓和輸出電壓的穩(wěn)定性，形成快速的瞬態(tài)響應。ACM的不同之處在于，它是一款漸變型、峰值電流模式控制方案，無需外部補償，即可在內部形成斜坡獲得真定頻。ACM對功率級變量（電感器和電容器）還具有良好的抗干擾性能，但在這里，我將更詳細地介紹一下ACM的優(yōu)點。
為何選擇內部補償式ACM？
有的控制拓撲無需外部補償網絡，即可支持真定頻或偽定頻。然而，使用中也存在一些缺點。
現(xiàn)存的大多數真定頻/無外部補償的轉換器采用傳統(tǒng)的峰值電流模式，將補償組件從電路封裝的外部轉移到電路內部，同時配備了經過設計及優(yōu)化的內部補償器以滿足各種應用。正因為內部補償需要覆蓋各種穩(wěn)壓范圍，如果要實現(xiàn)快速的瞬態(tài)響應，內部回路和斜坡補償則很難得到優(yōu)化。環(huán)路帶寬也必須有所限制以滿足的大范圍的實際應用。通常而言，您將會看到一個非常緩慢的瞬態(tài)響應，尤其在大負載電流發(fā)生階躍變化時。
除此之外，還有配備恒定導通時間調制器的控制拓撲。正如TI的D-CAP™/D-CAP3™控制模式一樣，這樣的控制拓撲無需外部補償即可維護偽定頻。對某些VIN和VOUT而言，導通時間是恒定的，且在負載瞬態(tài)期間，開關頻率有變化，從而可實現(xiàn)良好的瞬態(tài)性能。但是，這樣的頻率變化還會造成電磁干擾問題，特別對電磁干擾敏感的電信應用影響很大。具有內部補償的ACM解決了固定頻率和恒定導通時間控制所帶來的問題。
如下圖1所示的簡化版ACM降壓結構，無需外部補償網絡，就能提供從輸出級至內部集成器的反饋電壓信息。
圖1.簡化版ACM降壓結構
簡單的控制結構所具備的優(yōu)勢：
? 輸出電壓反饋回路性能良好，操作簡便。無需補償網絡，僅需RS1和RS2作為電阻分壓器就可以感應Vout，并且被感應的Vout信息將通過VFB發(fā)送回控制回路。
? 因為PID（比例-積分-微分）或PI（比例-積分）補償不借助外部元件，設計師可以不用采納復雜的補償設計，使其用起來更方便。
? 取消使用外部補償元件還可以節(jié)省元件數量和寶貴的印制電路板空間。
內部補償式ACM控制概視圖
整體的ACM控制回路框圖如下圖2所示。ACM包含電壓回路、斜坡回路、比較器、電流反饋和脈沖寬度調制（PWM）邏輯。
圖2.ACM控制的內部構件
各構件功能：
? 電壓回路感應并處理VFB的錯誤信號。
? 斜坡回路根據VIN和PWM信號生成斜坡電壓。經優(yōu)化的斜坡補償值僅為下降斜率斜坡電壓的一半。
? 回路比較器可以產生輸入信號，并且在正端輸入總值等于負端輸入總值時終止PWM循環(huán)。
? 電流反饋也利用直流電信息優(yōu)化回路的Q因子。
? PWM邏輯根據時鐘和回路比較器的輸出生成PWM信號。
傳統(tǒng)PCM和內部補償ACM的比較
表1顯示了傳統(tǒng)峰值電流模式和內部補償ACM的比較：
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傳統(tǒng)峰值CMC |
內部補償ACM |
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電流感應 |
? 難以感應150ns內用于MHz開關頻率應用的高邊FET電流。 ? DCR感應需要額外的引腳。 |
? 易于從低邊FET感應直流電信息。 |
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斜坡補償 |
? 難以利用參數變量設計或優(yōu)化斜坡補償：感應器、Vout和Fsw。通常，更大的斜坡設計是為了配合更廣的應用范圍，但同時也帶來了更慢的環(huán)路響應速度。 |
? 由于內部斜坡的下降斜率已知，因此經優(yōu)化的斜坡補償值為下降斜率斜坡電壓的一半。 |
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噪音抗擾度 |
? 直接關聯(lián)到真正電流紋波和電流感應回路。 |
? 可調節(jié)的漸變振幅提供足夠的噪聲容限和低抖動。 |
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補償 |
? 直接關聯(lián)到電流紋波和直流電信息。 ? 當直流變化大且變化速度快以及必須在不同規(guī)格的系統(tǒng)中克服慢速積分器時，需要重新設計外部補償。 |
? 單獨對漸變振幅和直流值進行控制，可以在不同應用下輕松進行優(yōu)化。 ? 直流電流信息被感應時，由于存在內部補償，積分器可能大幅減慢。 |
表1.傳統(tǒng)峰值電流模式和內部補償式ACM的比較
結論
具有內部補償的ACM控制是一款漸變型、峰值電流模式控制方案，無需外部補償，即可在內部形成斜坡獲得真定頻。通過獨立優(yōu)化電壓回路和斜坡回路的直流及交流部分，ACM可以提供比傳統(tǒng)峰值電流模式更佳的瞬態(tài)響應。這種控制模式可以為無需外部補償的可預見頻率的應用提供優(yōu)化的解決方案。TI的高性能TPS543B20和TPS543C20降壓轉換器內含全新的內部補償式ACM控制。轉換器支持25/40A,具有堆棧能力（僅TPS543C20），并且包括易用的內部補償、低EMI噪音的固定頻率和全微分感應，可以達到最佳的VOUT設定點精度。
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了解更多相關信息，閱讀“內部補償高級電流模式(AMC)”白皮書，并使用TPS543C20及“為終端負載電壓提供97%以上效率的雙渠道降壓轉換器參考設計”來開始設計。
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