变压器是现代电力系统中不可或缺的设备，用于在不同电路之间传输电能。为了确保变压器的正常运行和高效性能，有两种常见的控制方法：峰值电流控制和平均电流控制。本文旨在比较这两种控制方式，研究它们在变压器设计方面的优缺点。
电流型脉冲宽度调制（PWM）控制器在普通电压反馈PWM控制回路的基础上增加了电流反馈的控制回路。因此，除了具备电压型PWM控制器的功能外，它还能检测开关电流或电感电流，并实现电压和电流的双环控制。
该系统的工作过程如下：假设输入电压下降，经过整流后的直流电压也下降，通过电感延迟使输出电压下降，误差放大器延迟导致Vca上升，改变占空比，从而保持输出电压稳定。在电流环中，随着输入电压下降，电感的峰值电流也下降，电感电流的斜率di/dt减小，导致斜坡电压到达Vca的时刻延迟。这增加了PWM占空比，调节输出电压的作用。由于同时对电压和电流进行控制，因此在实际应用中可以获得较好的控制效果（类似于跷跷板效应，在系统控制的优劣方面，取决于跷跷板的长度和质量）。
特点
（1）由于输入电压Vi的变化会立即转化为电感电流的变化，无需经过误差放大器，在比较器中改变输出脉冲宽度（电流控制环），因此系统具有出色的电压调整速度，可达到0.01%V。与线性移压器相比，具有竞争力。
（2）双环控制系统快速响应和高稳定性，反馈回路增益较高，不会引发稳定性与增益之间的矛盾，从而使输出电压具有高精度。
（3）通过感应Rs上的峰值电感电流，在Rs电位达到1V时，PWM控制器将立即关闭，形成逐个脉冲限流电路。在任何输入电压和负载瞬态变化时，有效控制功率开关管的峰值电流，对主开关管在过载和短路情况下提供有效保护。
（4）误差放大器用于控制，可明显改善负载调整率。负载减少时，输出电压变化幅度大大减小。
（5）系统的内部环路是一个良好的受控电流放大器，将电流取样信号转化为电压信号，并与公共电压误差放大器的输出信号进行比较，实现并联均流，使系统更容易实现并联操作。
峰值电流控制与平均电流控制的比较
● 峰值电流模式控制
峰值电流控制使用电感电流的峰值作为内环电流量的采集，具有以下特点：
（1）动态特性简单可控，并将电感极点转移到高频段。
（2）提高了输出电压控制精度，并具有较大的相角裕度，无需采用超前补偿网络。
（3）必须采集半导体器件的电流信号，该信号还可用作过流保护的触发信号。
特点
（4）通过调节峰值电流来限制开关器件的最大峰值电流。
（5）解决了桥式电路和推挽式电路中常见的变压器磁芯饱和问题。
（6）峰值电流控制对噪声较为敏感，需要采取斜坡补偿措施。
噪声敏感性的解释
峰值电流模式控制是通过比较电感电流的上升沿（即开关电流）与设定的电流值来实现的。当瞬态电流达到设定值时，PWM比较器输出反转，关闭功率开关管。电感电流上升到设定值的速率，即(Vin-Vout)/L，通常很小，尤其是在Vin较小时。因此，这种控制方法容易受到噪声干扰的影响。每次开关管切换时会产生噪声尖峰，并且只需一个小电压干扰就足以迅速关闭开关管，使电路工作在次谐波模式下并产生大量纹波。因此，在峰值电流控制模式下，电路布局和噪声抑制设计对于确保电路正常运行至关重要。相比之下，平均电流模式控制可以简化这方面的工作。
斜坡补偿的解释
对于峰值电流控制而言，当占空比大于50%时，扰动电流引起的电流误差会逐渐增大。
因此，在占空比大于50%时，峰值电流模式控制下的电路工作不稳定，需要在PWM比较器中添加斜坡补偿以确保电路的稳定性。内部电流环的增益尖峰可能导致相移超出范围，进而导致电路的不稳定，使得电压环进入次谐波振荡状态。在连续固定的驱动脉冲下，输出占空比却会发生变化，此时需要斜坡补偿来抑制次谐波振荡。
通过斜坡补偿，可以实现在不同占空比下电感电流的一致性，但同时也增加了电路的复杂性。此外，电感电流的平均值和峰值之间存在差异。在BUCK电路中，由于电感电流的纹波相对于其平均值很小，并且存在电压环的校正效应，所以可以忽略峰值和平均值之间的误差；而在BOOST电路中，峰值需要跟随输入电网的正弦波，因此峰值和平均值之间的误差较大，特别是在小电流和电流不连续的情况下，例如每半个周期时输入电流过零点。这种误差会导致输入电流波形的变形。因此，需要采用较大的电感来减小电感电流的纹波，但这样做将使电感电流的斜率变小，从而降低其抗干扰能力。
平均电流控制
在平均电流控制中，通常选择电感电流作为反馈信号。为了采集电感电流中存在的大量纹波和开关谐波，常规做法是采用串联电阻或霍尔传感器进行测量。
相对于峰值电流控制，平均电流控制具有以下特点：
高增益的电流放大器，可快速跟踪电流设定值。在高功率因数控制电路中尤其重要。通过使用较小的电感，可以实现小于3%的谐波畸变，即使在电路从连续电流模式过渡到不连续电流模式时，平均电流控制仍能良好运行。
具备强大的噪声抑制能力，因为当时钟脉冲导通功率开关管后，晶振幅度会迅速降低到较低的水平。
无需斜坡补偿，但为确保电路的稳定运行，在开关频率附近需要限定环路增益。
平均电流控制适用于各种电路拓扑，既可以控制输入电流的BUCK和Flyback电路，也可以控制输出电流的Boost和Flyback电路。与峰值电流控制不同，平均电流控制通过晶振幅度提供足够的补偿斜率，而无需外部斜坡补偿来防止次谐波振荡。
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