COT控制不断迭代，解决了频率无法固定、需要较大输出纹波等问题

时间： 2023-11-02 来源：芯洲科技微信公众号

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所谓控制模式，是如何实现电压调节功能的方法。他定义了电源在面对各种干扰时，保持持续稳定输出的策略，是开关电源中非常重要的一个技术点。目前开关电源的主流控制模式主要有电压控制模式、电流控制模式、恒定导通时间控制模式(COT)等。

COT控制相对于电压控制模式、电流控制模式，既减轻了环路设计的复杂，又拥有较快的响应速度，在开关电源的应用中逐渐广泛。但COT独特的拓扑也有一些不可避免的缺陷，在日益发展的电源长河中，COT控制也在不断的迭代，解决了频率无法固定、需要较大输出纹波等问题，并在集成度上精益求精。

接下来，让我们一起看看关于恒定导通时间控制（COT控制）前世今生的发展演进。

传统COT控制方式

传统的COT控制方式是一种变频控制方式，其控制核心是通过一个比较器来观察输出纹波电压，让它检测最小阈值来控制MOS管的开关时间。简单地说，当反馈电压Vfb＜参考电压Vref时，启动单稳态计时器，上MOS管开始恒定导通，导通完一个固定时间后，上Mos管关闭。直到电感电流和纹波电压使Vfb再次下跌至Vref时，再开启下个周期。

但显而易见的是，此控制方式频率无法固定，且需要较大的输出纹波电压来满足控制。

图1 传统的COT控制

自适应COT控制

为了解决频率无法固定的问题，电源工程师们研发出自适应COT控制。在每个周期的开始时，高侧的MOSFET被打开固定的一次导通时间的开启周期。周期的时间由on time转换器的输入电压VIN和输出电压VOUT（占空比）逐周期计算，以保持在输入电压范围内的伪固定频率，因此称为自适应开时控制。

但自适应COT控制仍需要输出电容有较大的ESR来产生较大的纹波电压保持系统稳定。

图2 自适应COT控制

增强型COT控制模式

增强型COT控制模式是自适应COT控制的改进模式，此模式可容许电路输出使用全陶瓷输出电容（较小的ESR）。如何做到输出使用全陶瓷电容呢，是仿制了一个同电感电流同相位成正比的纹波电压，仿制基本上有两种思路：

第一种将 RCC 纹波补偿方式放入芯片内；

第二种是在电感外部加RCC补偿电路。RCC补偿电路是由两个电容和一个电阻组成，电感两端的Rr和Cr利用电感的DCR产生纹波电压，此纹波电压类似于标准电容ESR产生的纹波电压，该纹波电压通过Cc进行耦合反馈到Vfb引脚，Cc可以隔离直流电压，所以仅需要很小的交流电压纹波来进行反馈。

图3 外部加纹波注入补偿电路示意图

SCT增强型COT控制模式产品的做法是第一种，在芯片内部放置了RCC纹波补偿电路，与第二种原理相同，但拥有更高的集成度，且减少了外围器件成本。

但同样的，增强型COT控制模式也有一个COT不可避免的问题，是在CCM的模式下输出电压会比参考电压大1/2的纹波电压，但这也是COT控制存在的基础。

图4 增强型COT控制

所以，增强型COT控制在原来的基础上，通过误差放大器进一步提高电路在CCM模式下的工作精度，且在jitter方面也加入了谐波补偿。但因优化模式较为复杂，本文便不再赘述，有兴趣的小伙伴可以联系FAE更深入了解。

SCT芯洲科技致力于为客户创造更有价值的产品，目前COT控制产品（如100V BUCK系列、18V 3A Buck系列、30V 6A Buck系列等）都使用更先进的增强型COT控制方式，既为客户使用带来COT控制的优势，同时尽量弥补了COT控制的缺陷。

最新产品SCT2A00，100V/0.6A，小封装，全陶瓷输出电容，极具性价比的COT控制芯片，目前已广泛应用于光伏、工业自动化、电动两轮车等行业中。

图5 SCT2A00典型应用图

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微源半导体（LPSemi）电源芯片/音频功放/MOS管/协议芯片选型指南

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目录- 公司简介半导体分立器件产品概览图和应用介绍三极管 MOS管光电耦合器OC 线性稳压管LDO 贴片普通整流二极管贴片快恢复二极管贴片高频二极管贴片超快恢复二极管贴片肖特基势垒二极管直插普通整流二极管直插快速恢复二极管直插高频二极管直插超快恢复二极管直插肖特基势垒二极管高压二极管 LOW VF二极管 MINI桥堆扁桥方桥圆桥 TVS瞬变电压抑制二极管 Zener稳压二极管光伏组件通用二极管小信号二极管 ESD静电保护管包装规范品质政策和品质系统产品封装图

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1A1,1A2,1A3,1N4743A,1A4,1A5,1A6,1A7,SMAJ40CA,SK58A,SK58B,ES6EC,NUP2105L,MUR830CT,5.0SMDJ170A,SK58C,RSЗAC,1N4742A,MMBT2222,RS3BBF,K53,SMDJ78CA,K52,K55,K54,ES2JBF,K56,RSЗAB,K58,S2MB,S2MA,ES6DC,MBR60150PT,SMCJ14CA,S2MF,1N4745A,ES24B1LA10,5.0SMDJ85A,100P03NF,R4000,SMCJ100CA,SR140S,ES6CC,SMBJ300A,5KP30A,1N4746A,SMF120CA,SMBJ150CA,1N4744A,MUR1680,SK815C,SR140L,SK815B,SMDJ170A,ES24B1LA06,ESD9X7.0A,FR603,FR604,FR605,FR607,SMDJ58A,SS320BF,ES6BC,MBRD10100,SMCJ30A,15N10,MBRF880,2SA1036,MBR20150,MBRF20L60CT,1SMA4731A,ES6AC,SK54C,1F1,1N4748A,1F2,SR180,SK54A,1F3,SK54B,1F4,1F5,1F6,1F7,SMAFJ130A,BZT52C33WS,US8MC,P6KE8.2CA,SMAJ100A,MUR1660,SS210L,SIK,P4KE180A,1SMA4730A,SK53B,5.0SMDJ170CA,SK53C,SS210B,SS210A,SS210F,SK53A,1N4747A,BZT52C20WS,US8JC,SMDJ54A,MBRD20L150CT,SMDJ160CA,SMBJ400CA,SMF36CA,MBRD10150,1SMA4733A,GK3012GD,HER108WS,1H1,1H2,SMAFJ30CA,SK56A,1H3,SK56B,1H4,P4KE22CA,SK56C,1H5,1H6,1H7,1H8,ES05B1LB10,MSB20M,SMCJ220CA,ES38D1MA10,A733,MUR1640,MUR3030PT,1SMA4732A,SK810C,1.5KE51A,SK55A,MBRF1080CT,1N4749A,SK55B,SK810B,SR190,SK55C,KBL606,MBR10L150CT,KBL608,1.5KE36CA,PC817,5KP36A,1SMA4735A,SMAJ18CA,KBL610,1.5KE170CA,MBR20100CT,90N10NF,R1800,5KP90CA,ESD9B3V3A,SMDJ51A,SR1045L,1SMA4734A,SR3200,1.5KE56A,SMCJ188CA,RS2AB,1SMA4737A,RS2AF,5KP24CA,GK280R65F,SK1045C,SK1045B,SMBJ90A,US1B,SMF64A,US1A,SMBJ12CA,BZT52C3V9W,US1J,MUR520,MURF840CT,US1G,ES07S1HB16,US1E,US1D,1SMA4736A,RBS210,US1M,US1K,ES06D1HA03,SMBJ5.0A,SS520A,SS520B,MBR4045PT,MBRD20L45CT,ES3EBF,SS520C,1SMA4739A,SS520F,MBR40L200CT,P6KE180CA,SS1060LB,SS1060LC,ES36D1LA03,ESD5B36C,BZT52C3V3W,MURF1660CT,UMSB30B,UMSB30A,MUR540,1SMA4738A,SS215A,UMSB30K,UMSB30J,SMAFJ440A,5.0SMDJ78CA,MUR16100CT,UMSB30G,SS215B,UMSB30D,BZT52C3V6W,P4KE400A,UMSB30M,SMAFJ90A,1.5KE10CA,SM15,S35VB100,SS215F,SM12,SMF60A,P6KE27CA,5KP33A,20A10,MBRF30200,SM05,MUR560,5KP11CA,AMS1117-2.85,MBR3045,P4KE6.8CA,RS2GB,UG2KB80,SMAFJ12CA,RS2GF,SM36,FDS4559,SMF70A,P4KE20A,KBPC5006W,SMAJ6.5C 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选型指南 - 固得沃克 - 2022/11/22 PDF 中文下载

合科泰TO-220封装高压MOS管4N60，可用于开关电源和电机驱动器等应用上

高压MOS管的沟道区宽、漏极区大、栅极采用特殊工艺，这些特点使得它的管子能够承受高电压。高压MOS管可用于高压电路，具有高电压承受能力和低开关损耗，因此在高压电路中得到了广泛应用。本期，合科泰电子给大家介绍一款经典且常用的高压MOS管4N60，这个管子已经被广泛应用在开关电源、开关稳压器和电机驱动器等产品上。

产品发布时间 : 2024-04-27

MOS管在光伏逆变器中的关键角色与选型分析

光伏逆变器是将太阳能光伏阵列产生的直流电转换为交流电的关键设备，其中MOSFET管在光伏逆变器中起着至关重要的作用。本文中辰达行来给大家介绍MOS管在光伏逆变器中的关键角色与选型分析。

技术探讨发布时间 : 2024-06-28

合科泰高可靠性NMOS管HKTD70N04，可用于电源管理和电机驱动等应用

作为一种重要的电子元件，MOS管在电子电路中扮演着关键角色，MOS管由源极、栅极、漏极组成，MOS管在开关电路中，通过栅极控制源极和漏极的通断，它具有高输入阻抗、使用灵活方便等特点，非常适合高度集成化的应用。本期，合科泰电子给大家介绍一款NMOS管，它在开关和稳压电路上具有非常多的应用。

应用方案发布时间 : 2024-10-24

【经验】各种开关电源MOS管驱动电路设计详解

在使用mos管驱动电路设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑mos的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。本文介绍MOS管种类和结构，以及几个模块电源中常用的MOS管驱动电路。

设计经验发布时间 : 2022-11-07

【元件】瞻芯电子推出2000V SiC MOSFET和SBD，助力高压光伏逆变器系统

为满足光伏、储能和电网等领域对更高耐压等级功率器件需要，瞻芯电子开发2000V碳化硅（SiC）MOSFET和SBD工艺平台。首批2款产品通过严格可靠性认证，并正式推向市场。目前已有客户导入新产品测试，进入整机验证阶段。

产品发布时间 : 2024-10-09

凌讯微MOS管在开关电源上的应用

开关模式电源（Switch Mode Power supply），交换式电源，开关变换器。是一种高频化电能转换装置，是电源供应器的一种。其功能是将一个位准的电压通过不同形式的架构转换为用户端所需的电压或电流。开关电源的输入多半是交流电源或直流电源，而输出多半需要直流电源的设备，例如个人电脑，开关电源就是进行两者之间电压及电流的转换。

应用方案发布时间 : 2024-09-30