dc轉換器三根線分別是什麼（DC-DC轉換器中的COT是什麼）

2023-05-01 03:34:36

縱觀市場上的DC-DC轉換器產品，我們會發現許多產品的簡介中提到COT這個詞，有時還會加上一些其它的修飾如Adaptive、Current Mode等。

在微盟電子近期推出的產品介紹中也提到COT這個關鍵詞，那麼COT是什麼意思，又有什麼優點呢？本文會向您解釋這些問題。

首先我們看一個BUCK DC-DC轉換器的基本結構，如下圖：

將高側開關M1導通、電感充電的這段時間定義為導通時間TON，對於傳統的固定頻率電壓模或者電流模DC-DC，開關周期時間不隨工作環境如輸入電壓、負載電流的變化而變化，固定頻率的控制方式主要通過改變TON來調整輸出電壓，而COT的不同之處就是對TON的控制方式上。

COT是恆定導通時間(constant on time)的縮寫，對於升壓產品而言就是恆定關斷時間(constant off time)了。顧名思義，它是指DC-DC工作時用一個固定時長的計時模塊來控制開關管的導通(關斷)時間。可以參考下面的框圖。

輸出電壓經過分壓電阻反饋到比較器反向輸入端跟VREF進行比較，比較器輸出跟最小關斷時間消隱信號進行「與」運算後控制RS觸發器，當VFB低於VREF時，會置位RS觸發器，此時可以認為一個單穩態電路被觸發到暫穩態，低側開關關斷後高側開關導通並保持恆定的時間段，這段時間會促使輸出電壓上升，恆定導通時間模塊計時結束後會復位RS觸發器，單穩態電路恢復到穩態，高側開關關斷後低側開關導通，經過最小關斷消隱時間後，直到下一次VFB低於VREF才會觸發新的開關周期。可以看到COT控制架構不需要外部固定頻率時鐘信號驅動，整體來看，它是將單穩態電路和BUCK電路整合成一個閉環振蕩電路。下圖是COT BUCK各個信號的工作波形。

COT架構跟傳統的固定頻率控制方式相比具有更快的動態響應，在低佔空比應用時這種優勢會更明顯。下圖是負載瞬態響應的波形，當負載突變時，輸出電壓下降，當低於參考電壓時會立即打開高側開關，而不像固定頻率控制中必須接收外部時鐘信號的觸發才開啟高側開關，在TON階段電感電流上升，如果反饋電壓仍低於參考電壓，會在一個最小關斷時間後再次啟動新的TON，高側開關會重複這種連續開啟直到輸出電壓和電感電流都達到預期值，這也是COT快速動態響應的來源，它是通過改變開關頻率來影響佔空比並達到穩定輸出的效果。

COT是一種優秀的電源轉換器控制方式，不過實際應用中還存在一些問題。COT控制中TON時間是固定的，當輸入或者輸出電壓變化時，佔空比也會改變而TON不變，這會導致開關頻率較大變化，對於一些EMI敏感的系統產生幹擾。除此之外，傳統的COT控制方式單純依靠輸出紋波的負反饋來調整輸出電壓，每次高側開關的開啟都是在反饋電壓低於參考電壓時發生，如果輸出紋波較小，高側開關經過一次恆定導通時間的開啟後反饋電壓無法抬升至參考電壓以上，會導致高側開關在一個最小關斷時間後連續開啟，輸出電壓上產生較大幅度的振蕩紋波。因此COT控制需要最小輸出紋波來保證穩定工作，輸出紋波的主要成分是電感電流流過輸出電容ESR產生的，而目前主流的MLCC有體積小、高容值、低ESR等優點，這就給COT的應用帶來穩定性的問題

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