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峰值电流箝位电路原理如图6 所示，该电路同时也是电压环和电流环的结合点。 图中V IL 即为(2) 式中定义，V sense和V peak即为图3 中所定义。

当变换器工作在重载条件下时，误差放大器的输出较高，NM0 导通，V peak 值就会受EA 输出的调节。 假设NM0 导通时工作在饱和区，则：

其中 INM0为流过NM0 的电流，随误差放大器输出的变化而变化。 V sense 和V peak 是输入到后级电流比较器的信号。

结合(2) ~ (4) 式，就可以得到电感电流和EA 输出的关系式。

当变换器工作在轻载条件下时，误差放大器输出较低而不足以使得NM0 导通，此时，V peak 值就不再随着EA 输出的变化而调节。

此时， (5) 式中INMO可以看作零。

根据(5) 和(7) 式，可以设计合适的电路参数，以保证在应用所需的负载范围之内误差放大器不会饱和，同时可以限制最大的负载值，且当负载低于一定值时实现峰值电流箝位控制。

图6 中的Slop + 和Slop - 两个节点主要用来加入斜坡电流，当变换器工作在重载条件下且占空比大于50 %时，则实现斜坡补偿的功能。

图6 　峰值电流箝位模块

4 测试结果

该变换器芯片在115μm BCD 工艺下设计和制造。

图7 为该变换器芯片的显微照片。 整个芯片面积为615mm2 ,芯片下部主要是集成的功率开关和同步整流开关，面积约为2mm2 ,上部为控制器。

测试中应用的Buck 变换器拓扑如图8 示。 设置工作频率为1MHz , 输入电压范围2 ~ 7V , 输出电压115V. 改变分压电阻的取值可改变输出电压，表1 为一组典型应用下的分压电阻取值参考。 电路可承受的负载范围为0~500mA ,足以能满足一般便携式设备的应用需求。

关键词： 设计 方案 控制器 开关电源 绿色 模式 高效率