電子系統的主控制板通常需要一些降壓Buck變換器給CPU、存儲器等芯片供電，降壓Buck變換器的輸出電感工作在單端方式，從電流模式的工作特點，電感的極性對于系統反饋環路和系統的穩定性應該沒有影響，這也是許多電源研發工程師的普通認識，但是在一些應用條件下，當輸出電壓低占空比小的時候，系統的穩定性卻受到電感極性的影響。

1、問題的提出

測試的電路為電流模式的降壓Buck變換器壓，輸入電壓Vin=12V，輸出Vo=1.1V，電流Io=3A。測試條件：C1=22uF，C2=32uF，R1=3.9K，R2=10.2K，R3=10K，Rc=20K，Cc=5.6nF，Cff=1nF，L=3.6uH，fs=500KHz，如圖1所示。

圖1：測試電路

電感表面其中的一個管腳標識有一個圓點，它的含義是線圈繞組的起始點和極性，見圖2所示。先將這個圓點對應的管腳連接到輸出Vo，測試相關的電壓波形和相位裕量。然后將電感轉180度，將這個圓點對應的管腳連接到U1的LX管腳，測試相關的電壓波形和相位裕量。

電感起始點連接Vo的測試結果分別如圖2(a)和圖1 (b)所示，電感起始點連接LX的測試結果分別如圖1 (c)和圖1 (d)所示。

?(a)：電感起始點連接Vo的波形

(b)：電感起始點連接Vo的環路測試

(c)：電感起始點連接LX的波形

(d)：電感起始點連接LX的環路測試

圖2：測試波形

當電感起始點連接Vo時，LX的波形出現大小波，系統產生明顯的振蕩，網絡分析儀測量不到正確的結果。當電感起始點連接LX時，LX的波形工作正常，網絡分析儀測量為：帶寬44.55KHz，相位裕量33.82度。

圖3：電感的極性

??2、分析討論

為了分析輸出電壓是否也受到電感極性的影響，測試時將輸出電壓1.1V提高到3.3V。當輸出電壓為3.3V時，電感的極性對于系統的穩定性沒有影響，這表明：只有在輸出電壓較低、占空比小的時候，電感的極性對于系統的穩定性才有影響。

對于電流模式的工作的電源芯片，在一些特定的條件下，可以從正常工作的電流模式轉到電壓模式。當占空小、輸出輕載或無負載時以及使用非常大的電感時，由于檢測到的電流信號非常小或最小導通時間的限制，系統會從電流模式進入電壓模式。

因此從上面的分析，當電流模式的電源芯片將12V轉為1.1V時，占空比低于10%，極有可能工作在電流模式和電壓模式的臨界狀態。由于電感的極性影響空間磁場的方向，那么這個磁場在系統的反饋環路中就有可能產生耦合的電流或電壓信號，從而影響系統工作狀態。

如果它在系統的反饋環產生更強的正向電流檢測信號，那么系統就會一直工作在起始的電流模式；如果它在系統的反饋環產生反向的電流檢測信號，就會進一步的減弱電流檢測信號，系統更趨向于從電流模式轉向電壓模式。

系統通?；陔娏髂Ｊ降奶匦栽O計反饋環，當系統在二種模式間切換來回工作時，系統就可能產生不穩定性的問題。