本书将运用经典控制理论设计系统的控制方法称为开关变换器的传统控制技术。

小信号分析法，是假设扰动信号很小，并且扰动信号的频率比开关频率小很多，在直流工作点附近线性化，将非线性方程近似为线性方程。开关变换器传统的控制技术，是利用小信号分析法得到的开关变换器的线性方程，再应用经典控制理论中分析线性系统的基本方法，设计补偿网络，使系统成为稳定系统，如电压型、电流型控制系统等。

1.电压模式控制PWM（单环）

图2-1 开关变换器控制技术分类示意图

如图2-2所示控制电路采用电压负反馈。在负反馈电路中，输出电压u经采样后与给定的参考电压u_ref比较，得误差信号u_e送控制器，控制器输出信号u_c送PWM环节，与PWM环节中的振荡器产生的锯齿波时钟信号比较，使比较器输出为周期不变、脉冲宽度（即占空比d）受u_c调制的一系列脉冲信号。再通过驱动器将脉冲放大，控制变换器的功率开关器件的导通与关断。改变占空比d即可调节开关变换器的输出电压u，这里d称为控制量。当输入电压或负载发生变化，或系统受到其他因数干扰使输出电压发生波动时，通过负反馈电路可调节开关变换器的功率器件在一个开关周期内的导通时间，达到稳定输出电压的目的。

图2-2 Buck型开关调压系统原理图

电压模式控制PWM的优点^[15]：①振荡电路输出的锯齿波幅值较大，在进行脉冲宽度调节时具有较好的抗噪声能力；②驱动信号的占空比调节不受限制；③控制电路只有电压闭环反馈，是单环系统，设计简单，调试方便；④采样信号是输出电压，故对输出电压和负载的变化均有良好的响应特性；⑤在多路输出的开关变换器中，若每路输出都独自采用自己的PWM，则各路输出之间的相互影响非常小。

电压模式控制PWM的不足之处是对输入电压的动态响应较慢。(www.daowen.com)

2.电流模式控制PWM（双环）

为克服上述单环系统在控制和调节作用上的延迟，在电压反馈的基础上引入电流反馈实现双环控制，可获得较好的动态性能。双环开关调节系统如图2-3所示，图中I/U表示电流采样器，其作用是将主电路的电感电流i_L或功率开关管的电流或整流二极管的电流变换为电压信号u_Rs。VA是电压控制器，其作用是将输出电压U与参考电压U_ref相比较产生误差电压信号u_CP，为电流控制环提供控制信号。CA是电流控制器，其作用是将电流采样器的输出电压u_Rs与参考电压u_CP相比较产生控制电压u_CA并作用于开关控制器，将模拟量调制为脉冲量d（t）。电流控制环是由部分开关变换器、电流采样器I/U、电流控制器和开关控制器等组成。电流控制环可以等效为一个新的功率级，称之为等效功率级。等效功率级和电压控制器组成了电压控制环。电流控制环是内环，实现电流自动调节；电压控制环是外环，实现电压自动调节。

采用电流控制的优点：①能改善开关调节系统的瞬态特性；②限制功率开关管的最大电流值；③多个变换器并联运行时，能改善均流效果；④能改善整个系统的音频衰减率；⑤能改善开关调节系统的稳定性。

常用电流采样信号又分电流平均值和电流峰值，相应的控制技术有平均电流控制技术和峰值电流控制技术^[1]。

图2-3 双环开关调节系统框图

峰值电流控制的特点：在电流环中检测的是开关电流的峰值，而无补偿环节，它适用于降压式电路。

平均电流控制的特点：在电流环中引入了一个高增益的电流误差放大器。选取合适电路参数，可保证控制电路的稳定性和快速调节电感电流，对各种不同的电路拓扑均有良好的控制效果^[16]。

在电流平均控制技术中要满足斜坡匹配标准，而在峰值电流控制技术中要进行人工斜坡补偿。