作者：Evan 远远，魔都漂流的孤独患者。热爱电力电子和模拟电路，希望大家一起交流。

 

在上两期的讨论中，我们说到了 COT 的基本特性和稳定性。有朋友问到，COT 和滞环控制相比究竟有何优势？因此先把纹波补偿这个问题再放一放，本期将把第一期未说明的一些细节问题做进一步的讨论。
 
 

滞环控制的一大缺点就是开关频率会随着不同的系统参数受到影响，而 COT 可以通过一些改进使得“开关频率保持不变”。这种改进的控制方法被称为自适应恒定导通时间模式（adaptive constant on time, ACOT）。


当 Buck 变换器处在 CCM 时，必有

 

 

 

Ton 是恒定的导通时间，开关频率仅与输入电压和输出电压有关系，开关频率与输入电压成反比关系，与输出电压成正比关系。如果我们让恒定的导通时间 Ton 与 Vin 成反比，而与输出电压 Vout 成正比，就可以抵消 Vout 和 Vin 的影响，从而使得开关频率近似于保持不变。

 

图 7ACOT 和 COT 在输入电压变化时的开关频率变化对比
 
 

具体是怎么实现的呢？我们引入一个 k 值，使得 Ton 满足下列式子，就可以保证。

 

 

这种定时器非常易于实现。

 

图 8 ACOT 基础的定时器架构
   

当 Buck 变换器处在 DCM 时，可以根据能量守恒原则，推算开关频率的表达式。忽略变换器的损耗，输入电压则输入能量为

   

 

可以看出，开关频率与负载电流成正比，负载电流越小时，开关频率也越小，这意味着轻载下，开关损耗也会大大的减小，无疑提升了轻载工况下的效率。

 

图 8 COT 模式 DCM-CCM 无缝切换
   

这绝对是 COT 控制模式的一大优势，并且 DCM 和 CCM 可以无缝切换，而不必像一些混合模式芯片，轻载进入 Burst Mode 或者 Pulse Skipping 工作模式，需要做内部逻辑切换。我们还可以把 DCM 下的开关频率表达式写成比较统一的形式。


   

 

根据这个表达式可以看的更清楚，DCM 下，电感电流纹波率 r>2，开关频率必然小于 CCM 下的开关频率，也可以解释为什么 COT 模式可以做到无缝切换，因为 r 的变化是连续的。
   

下一期，我们先说下关于 COT 控制模式另一个重要议题——开关节点的边沿抖动 jitter。