反激變換器有兩個工作階段

，即tON和tOFF
，這兩個階段分別根據MOSFET的開關狀態來命名並控製。

 

在tON,期間，MOSFET導通，電流從輸入端流過原邊電感器
，對耦合電感器進行線性充電，並在其周圍產生磁場（見圖1.b）。在副邊
，整流二極管反向偏置，從而使變壓器與輸出端斷開連接（見圖1.a）。 

 

圖1：a）MOSFET和二極管中的電壓 b）原邊和副邊線圈中的電流

 

存儲在輸出電容器中的電荷負責保持負載上的電壓穩定（見圖2）。 

 

圖2：反激變換器電流原理圖

 

在tOFF,期間，MOSFET斷開，耦合電感器開始通過二極管消磁（二極管現在已直接極化）。然後，電感電流會為輸出電容器充電並為負載供電。

 

反激變換器有兩種工作模式
，采用何種方式取決於每個周期中電感電流的最小值。如果在電感完全放電之前MOSFET從tOFF切換到tON

，則電感中的電流永遠不會為零，這種操作方式稱為連續導通模式（CCM）。如果tOFF持續足夠長的時間使原邊電感器能夠完全放電，則電感電流將在一段時間內為零
，此時二極管和MOSFET都處於截止狀態

，我們稱為斷續導通模式（DCM）。

 

CCM vs. DCM

 

反(fan)激(ji)變(bian)換(huan)器(qi)的(de)這(zhe)兩(liang)種(zhong)工(gong)作(zuo)模(mo)式(shi)看(kan)起(qi)來(lai)非(fei)常(chang)相(xiang)似(si)，但(dan)實(shi)際(ji)上(shang)各(ge)有(you)優(you)缺(que)點(dian)。設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)在(zai)設(she)計(ji)過(guo)程(cheng)中(zhong)全(quan)麵(mian)考(kao)慮(lv)這(zhe)些(xie)優(you)缺(que)點(dian)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)，因(yin)為(wei)其(qi)所(suo)選(xuan)的(de)工(gong)作(zuo)模(mo)式(shi)會(hui)對(dui)電(dian)源(yuan)變(bian)換(huan)器(qi)的(de)效(xiao)率(lv)、變壓器、調整率
、EMI和成本都產生重大影響。圖3和圖4顯示了CCM和DCM之間的區別。 

 

圖3: CCM模式下的電流和電壓波形

 

圖4: DCM模式下的電流和電壓波形

 

效率

 

在DCM模式下
，由於二極管上沒有反向恢複損耗且MOSFET為軟導通
，其效率要高於CCM模式。但如果占空比太小，則為原邊電感充電的電流將非常高，這會降低變換器的整體效率。因此，必須為DCM選擇一個合適的占空比


，以發揮其優勢。

 

變壓器

 

至於變壓器的尺寸，由於DCM模(mo)式(shi)需(xu)要(yao)的(de)電(dian)感(gan)器(qi)較(jiao)小(xiao)，因(yin)此(ci)從(cong)理(li)論(lun)上(shang)講(jiang)，它(ta)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)較(jiao)小(xiao)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)。但(dan)是(shi)，由(you)於(yu)原(yuan)邊(bian)和(he)副(fu)邊(bian)電(dian)流(liu)的(de)尖(jian)峰(feng)增(zeng)加(jia)
，因(yin)此(ci)變(bian)壓(ya)器(qi)線(xian)規(gui)也(ye)必(bi)須(xu)加(jia)大(da)，這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)兩(liang)種(zhong)模(mo)式(shi)下(xia)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)大(da)小(xiao)是(shi)差(cha)不(bu)多(duo)相(xiang)同(tong)的(de)。盡(jin)管(guan)如(ru)此(ci)，DCM模式實際上確實允許使用更小的變壓器。由於DCM比CCM模式更有效，因此可以提高DCM模式下的開關頻率
，從而應用更小的變壓器。

 

調整率

 

至於係統調整率和穩定性
，DCM模式中的反激拓撲比CCM模式中的反激拓撲更易補償。這是因為當變換器以CCM模式運行時，會出現不確定的右半平麵零點（RHPZ），它會在較低頻率上引入不穩定性。DCM模式則將RHPZ推到了更高的頻率上
，使環路更易補償，因此可以提供比CCM更快的瞬態響應。

 

此外
，當占空比大於0.5時，CCM反激變換器可能會產生次諧波振蕩，這意味著需要進行斜率補償。

 

EMI

 

由於DCM模式會對電感器完全充電和放電，因此邏輯上其原邊電流紋波要比CCMmoshixiadahenduo。dianliuwenbojiangchanshengyigekebianxinhao，youyuyuanbiandianliuhuiluzhongbutongzujianleisitianxiandexingwei，gaixinhaosuihoubeichuanbo，bingchanshengxianzhudedianciganrao（EMI）。

 

另一方麵，DCM反激變換器還實現了零電流開關（ZCS）

，這減少了整流二極管的反向恢複，從而提高了能源效率。但這種軟開關會影響效率並對EMI產chan生sheng重zhong大da影ying響xiang
，因yin為wei它ta必bi須xu使shi用yong快kuai速su恢hui複fu二er極ji管guan來lai減jian少shao能neng量liang損sun耗hao，但dan這zhe會hui在zai副fu邊bian產chan生sheng非fei常chang尖jian銳rui的de電dian壓ya尖jian峰feng
，引yin起qi振zhen鈴ling，並bing可ke能neng導dao致zhi高gao頻pin差cha模mo噪zao聲sheng。為wei解jie決jue這zhe個ge問wen題ti
，必bi須xu采cai用yong緩huan衝chong電dian路lu來lai減jian少shao這zhe些xie尖jian峰feng並bing確que保bao符fu合he電dian磁ci兼jian容rong性xing（EMC）標準和法規。

 

總結

 

本文介紹了連續導通模式（CCM）和斷續導通模式（DCM）之間的主要區別。表1彙總了這些差異
，並概述了前文未提及的差異。

 

圖1: DCM 與 CCM

 

MPS提供了多種可在兩種工作模式下工作的反激變換器
，並提供了相關參考設計、工(gong)具(ju)以(yi)及(ji)線(xian)上(shang)研(yan)討(tao)會(hui)
，另(ling)外(wai)還(hai)提(ti)供(gong)技(ji)術(shu)文(wen)章(zhang)幫(bang)助(zhu)您(nin)了(le)解(jie)反(fan)激(ji)變(bian)換(huan)器(qi)設(she)計(ji)背(bei)後(hou)的(de)理(li)論(lun)，加(jia)快(kuai)設(she)計(ji)和(he)組(zu)件(jian)選(xuan)擇(ze)過(guo)程(cheng)
，並(bing)避(bi)免(mian)電(dian)路(lu)產(chan)生(sheng)任(ren)何(he)意(yi)外(wai)行(xing)為(wei)。請(qing)參(can)考(kao)我(wo)們(men)的(de)和(he)，反(fan)激(ji)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)和(he)反(fan)激(ji)設(she)計(ji)工(gong)具(ju)，以(yi)了(le)解(jie)更(geng)多(duo)信(xin)息(xi)。

來源：MPS

 

 

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題
，請聯係小編進行處理。

 

推薦閱讀：