怎样获得一个等于Vcsp_valley的CSN电压呢

回顾远远大佬的COT控制模式系列，请看下面的快速通道：

COT控制模式简述part1
COT控制模式简述part2
COT控制模式简述part3
COT控制模式简述part4
COT控制模式简述part5
COT控制模式简述part6
COT控制模式简述part7
COT控制模式简述Part8 -- 论MPS的COT专利
COT控制模式简述Part9 -- 控制模型的思考
COT控制模式简述Part10——TI的DCAP系列
COT控制模式简述Part11——TI的DCAP2与片内纹波补偿
COT控制模式简述Part12—V2control、DCAP2与输出电压精度

在DCAP2控制模式下，由于DCM模式下的纹波值较大，看起来输出电压精度似乎没有获得更好的改善，然而这已经很好了。DCAP3在DCAP2的基础上再一次做了改进，就是借鉴了DCM模式减小误差的方法。如果在CCM模式下，Vcsn的电压也等于Vcsp_valley，那么CCM模式下的误差在理论上就可以被消除。

如何获得一个等于Vcsp_valley的CSN电压呢？且看下图。

当笔者第一眼看到这个控制框图的时候，也是一脸懵逼。这DCAP3和DCAP2有毛区别？即便是发现红框里的S&H，笔者表示自己仍然在一头雾水之中。但采样保持的目的应该就是获得一个等于CSP谷值电压的CSN电压。细心的读者会发现，在Part8中讨论MPS的专利时，发明人巧妙地利用了电容和开关实现了谷底电流采样保持。TI DCAP3采样保持电路如下图所示，它同样地采用了电容和开关实现CSP谷底电压地采样保持。

它在DCAP2中CSP和CSN之间插入了采样保持电路，采样保持电路部分使用了5个开关，和两只采样保持电容C1、C2，在采样保持电路的前后输入输出分别增加了缓冲器。设电容C1和C2的电压为VC1和VC2，其中φ1和φ2为互补导通关系，φ3在DCM模式下才会用到。

当设计的变换器处在CCM模式下，开关φ1和φ2的导通时序和Vcsp、Vcsn的波形如下图左侧所示。

CCM模式具体分析如下：

当φ1开通时，（注意φ1的开通时间等于一个开关周期），φ2关闭。电容C2两端的电压VC2经Buffer接入到Sampled CSP结点；而电容C1两端的电压VC1接入到CSP结点上，跟随CSP结点电压变化，当当前这一周期结束时CSP结点电压到达谷值。当φ2开通时，电容C1两端的电压经过Buffer接入到Sampled CSP结点，由于电容C1两端电压不可突变，仍然为CSP结点电压谷值，因此在φ2开通的整个阶段中，VC1上的电压几乎等于CS结点电压谷值。而电容C2两端电压VC2此时跟随CSP结点电压变化。在接下来的开关周期中，φ1再次开通，电容C2两端电压VC2采样并保持了CSP结点谷值电压，从而在Sampled CSP结点保持住了CSP结点电压谷值。在经过一次RC低通滤波，在结点CSN_NEW处电压近乎是CSP结点电压谷值Vcsp_valley。

当φ1和φ2交替开通，最终在Sampled CSP结点处获得的都是一个稳定的CSP结点的谷值电压Vcsp_valley。再一次回顾环路比较器翻转的条件

所以通过采样保持电路，从理论上几乎消除了CCM模式下的输出电压的误差，从而提高了输出电压精度。

同样需要注意的是，DCM模式下，需要考虑上下管同时关闭的状态，如图右侧所示。φ1和φ2仍然交替互补开通，且开通时间均为一个开关周期，和CCM模式下的控制时序保持一致。当电感电流过零ZCD检测完成时，φ3开启，当开关周期结束时φ3关闭。 DCM模式的具体分析如下：

当φ1开通，φ2关闭时，Sampled CSP结点电压等于电容C2两端电压VC2。电容C1两端电压VC1则跟随CSP结点电压变化。当电感电流下降至0时，φ3开通，Sampled CSP结点电压则通过电阻R1和Buffer连接到CSP。尽管此时φ1仍然开通，VC2电容上的电压只能被看作一个弱电压源，因此Sampled CSP电压几乎跟随来自R1和Buffer的CSP电压。当开关周期结束时，φ3关闭，如果忽略输出电容独立为负载供电阶段的CSP电压降，则Sampled CSP电压采样保持了CSP的谷值。当φ2开通，φ1关闭时，Sampled CSP结点电压等于电容C1两端电压VC1，电容C2两端电压VC2则跟随CSP结点电压变化，情况也是一样的，在此不多赘述。

笔者搭建了DCAP2和DCAP3的仿真模型，并对两者的输出电压进行了对比。从下图

可以看出DCAP3的方式在CCM模式下时，确实提高了一定程度的输出电压精度。而在DCM模式下不是特别明显。这里大家可以想象一下，DCM模式下CSP电压的交流电压纹波不是理想三角波，在输出电容为负载供电的阶段，它和输出电压一样会有一定程度的下降。因此，没有图中理想情况下CSN或者CSN_NEW结点电压一直保持稳定的直流，并且DCM模式下的输出电压纹波较大，这让大家看起来DCM模式下看起来精度差很多。

远远的COT系列就先到此完结了，如果有更多COT的问题，可以直接于原文作者联系哈。最后感谢观看，谢谢。如果对COT控制感兴趣想与作者交流，可以扫下面的二维码。