开关电源ccm与dcm工作模式

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1、.WORD文档下载可编辑.开关电源Buck电路CCM及DCM工作模式一、Buck开关型调整器:图1二、CCM及DCM定义：1、CCM(ContinuousConductionMode),连续导通模式：在一个开关周期内，电感电流从不会到0。或者说电感从不“复位”，意味着在开关周期内电感磁通从不回到0，功率管闭合时，线圈中还有电流流过。2、DCM，(DiscontinuousConductionMode)非连续导通模式：在开关周期内，电感电流总会会到0，意味着电感被适当地“复位”，即功率开关闭合时，电感电流为零。3、BCM（BoundaryConductionMode），

2、边界或边界线导通模式：控制器监控电感电流，一旦检测到电流等于0，功率开关立即闭合。控制器总是等电感电流“复位”来激活开关。如果电感值电流高，而截至斜坡相当平，则开关周期延长，因此，BCM变化器是可变频率系统。BCM变换器可以称为临界导通模式或CRM（CriticalConductionMode）。图1通过花电感电流曲线表示了三种不同的工作模式。图2电感工作的三种模式专业资料整理分享.WORD文档下载可编辑.电流斜坡的中点幅值等于直流输出电流的平均值，峰值电流与谷值电流之差为纹波电流。三、CCM工作模式及特点根据CCM定义，测试出降压变换器工作于连续模式下的波形，如下图

3、3所示。图3波形1表示PWM图形，将开关触发成导通和截止。当开关SW导通时，公共点SW/D上的电压为Vin。相反，当开关断开时，公共点SW/D电压将摆到负，此时电感电流对二极管D提供偏置电流，出现负降压——续流作用。波形3描述了电感两端电压的变化。在平衡点，电感L两端的平均电压为0，及S1+S2=0。S1面积对应于开关导通时电压与时间的乘积，S2面积对应于开关关断时电压与时间的乘积。S1简单地用矩形高度（-）乘以D，而S2也是矩形高度-t乘以（1-D）。如果对S1和S2求和，然后再整个周期内平均，得到（D（-）-（1-D））/=0化简上式可以到CCM的降压DC传递函数

4、：=D=M或M=/专业资料整理分享.WORD文档下载可编辑.从上式可以看到是随D(占空比)变化的。理想情况下，传递特性独立于输出负载。但是书上说这种描述，并不十分精确，具体的待我认真看了再告诉大家。其实我们再看上面最后一个波形，在开关的闭合的时候，SW/D点电流波形有个很大的尖峰，我自己有测的是电压波形，用电压芯片ACT4065及ACT4065A,如图4、图5所示，具体原因有以下两个方面。图4图5第一、因为在开关闭合，将作用到二极管的阴极，突然中断了二极管的导通周期。对于PN二极管，首先需要将正向导通时PN结变回到电中性时的PN结，移去所有的少数载流子。二极管除去所有

5、的注入电荷需要一定的时间才能恢复到它的断开状态，在完全恢复之前，它呈现短路行为。对于肖特基二极管，有金属半导体硅结，它没有恢复效应，然而，有很大的寄生电容，也有结电容。当二极管导通，一旦放电，SW很快通过放电电容作用电压，产生电流尖峰。所以减缓闭合开关SW时间将会有助于降低尖峰电流。第二、与电流形状有关。从图像中可以看到输出纹波（电容电流波形）很小。输出纹波很平滑，“无脉冲”。意味着输出电流信号能很好地为后续电路所接受，即电源中污染较小。另外，输入电流不仅有尖峰，而且看上去像方波。如果电感L的值趋于无穷大，输入电流的波形就是实实在在的方波。因此，该电流是“脉动”电流，

6、包含大量的污染分量，比一般的正弦形状的电流更难滤波。方波:由正弦波的奇次諧波組成,也就是由正弦1,3,5,7...n等頻率組成。对于开关关断的瞬间也有尖峰产生，我觉得应该也是与二极管及SW脚的寄生电容及结电容有关。通过以上可以总结出CCM降压变化器的特点：1、D限定在小于1，降压变换器的输出电压始终小于输入电压；2、如果忽略各种欧姆损耗， 变换系数M与负载电流无关；3、通过变化占空比D，可以控制输出电压；4、降压变换器工作于CCM，会带来附加损耗。因为续流二极管反向恢复电荷需要时间来消耗，这对于功率开关管而言，是附加的损耗负担；5、输出没有脉冲纹波，但是有脉冲输入电流

7、。专业资料整理分享.WORD文档下载可编辑.四、DCM工作模式及相关特点开关器件在负载电流较大的时都是工作CCM模式，但当随着负载电流下降，纹波电流将整体下降，如图2所示，当负载电流减小到谐波峰峰值一半时，即=（-）/2,斜坡的最低点正好降到零，在这个最低点，电感电流为零，电感储能为零。如果电感负载电流进一步减小，电感将进入DCM工作模式，电压和电流波形将发生很大的变化如下图6所示，以及传递函数将发生很大的变化。图6从波形4，可以看到电感电流下降到0，引起续流二极管截止。如果出现此情况，电感左端开路。理论上，电感左端的电压应该回到，因为电感L不再有电