Boost電路的CCM模式與DCM模式
發布時間:2024-05-14 責任編輯:lina
【導讀】Boost升壓電路,可以工作在電流斷續工作模式(DCM)和電流連續工作模式(CCM)。CCM工作模式適合大功率輸出電路,電感電流需保持連續狀態,因此,按CCM工作模式來進行特性分析。不管哪種拓撲,其CCM和DCM的定義,是一樣的。
Boost升壓電路,可以工作在電流斷續工作模式(DCM)和電流連續工作模式(CCM)。CCM工作模式適合大功率輸出電路,電感電流需保持連續狀態,因此,按CCM工作模式來進行特性分析。不管哪種拓撲,其CCM和DCM的定義,是一樣的。
根據變換器穩定狀態下每個開關周期起始 (結束) 時電感電流的實際值判斷變換器的工作模式:
▪ 穩定狀態下若每個周期中電流都回到零,則為斷續導電模式 (DCM);
▪ 若電流回到大於0的值,則稱為連續導電模式 (CCM);
▪ 若恰好在周期結束時回到零,則稱為臨界連續模式 (BCM),當變換器工作於 BCM 時,可自由選擇 DCM 或CCM 方程。
我(wo)們(men)根(gen)據(ju)前(qian)文(wen)分(fen)析(xi),可(ke)以(yi)知(zhi)道(dao),電(dian)感(gan)上(shang)的(de)平(ping)均(jun)電(dian)流(liu)其(qi)實(shi)是(shi)由(you)負(fu)載(zai)決(jue)定(ding)的(de),因(yin)為(wei)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)一(yi)定(ding),負(fu)載(zai)的(de)等(deng)效(xiao)電(dian)阻(zu)越(yue)小(xiao),則(ze)電(dian)感(gan)上(shang)流(liu)經(jing)的(de)平(ping)均(jun)電(dian)流(liu)IL(avg)就越大;電dian感gan上shang的de紋wen波bo電dian流liu在zai輸shu入ru輸shu出chu電dian壓ya確que定ding的de情qing況kuang下xia,跟gen電dian感gan的de感gan值zhi有you關guan。當dang平ping均jun電dian流liu足zu夠gou大da的de時shi候hou,電dian感gan的de電dian流liu處chu於yu一yi個ge穩wen態tai,持chi續xu以yi紋wen波bo的de形xing式shi圍wei繞rao平ping均jun電dian流liu變bian化hua。當dang負fu載zai變bian化hua時shi,電dian流liu變bian化hua,這zhe時shi體ti現xian到dao就jiu是shi電dian感gan的de平ping均jun電dian流liu變bian化hua,圖tu6.16中,波形上下整體移動,電路紋波大小的幅度不會變化。
圖6.15 電感感值變小導致紋波電流變大曲線
在電路正常工作過程中,如果電感電流的最小值大於0A,也就是電感處於一個持續輸出電流的穩態,隻不過有一個紋波的規律性波動,則此時就是一個CCM模式,如圖6.15所示,為保證電流連續,電感電流應滿足:
當時,Boost電路工作在連續導通模式(CCM)
當時,Boost電路工作在臨界導通模式(BCM)
當時,Boost電路工作在非連續導通模式(DCM)
1. CCM模式
如圖6.16所示,CCM我們分成兩個階段分析,開關導通和開關關閉。
圖6.16 CCM模式下Boost電路的兩個狀態
當開關管S為導通狀態,二極管D處於截止狀態,流經電感L和開關管的電流逐漸增大,電感L兩端的電壓為Vin,考慮到MOSFET的S極對公共端的導通壓降Vs,即為Vi-Vs。ton時,通過L的電流增加部分△ILon。升壓變換器 CCM/DCM 邊界條件 boost 在 CCM/DCM 的de邊bian界jie情qing況kuang,是shi指zhi開kai關guan截jie止zhi期qi間jian電dian感gan電dian流liu從cong最zui大da值zhi正zheng好hao減jian小xiao到dao零ling,電dian流liu值zhi一yi旦dan為wei零ling下xia一yi個ge開kai關guan周zhou期qi便bian開kai始shi了le。此ci時shi電dian感gan電dian流liu平ping均jun值zhi可ke表biao示shi為wei:

開關管導通時的壓降Rds(on)和線路上其他電阻或者走線的的壓降,我們可以忽略不計。
當開關管截止,二極管D處於導通狀態,儲存在電感L中的能量提供給輸出,流經電感L和二極管D的電流處於減少狀態,設二極管D的正向電壓為Vf,開關管截止時,電感L兩端的電壓為Vout+Vf-Vin,電流的減少部分△ILoff滿足下式。
Vf為整流二極管正向壓降,快恢複二極管約0.8V,肖特基二極管約0.5V。在電路穩定狀態下,即從電流連續後到最大輸出時。

2. BCM
跟Buck電路一樣,BCM是一種臨界態,相當於電感正好出現0A的情況。BCM就是CCM-DCM臨界模式。本質BCM更像CCM的一種特殊情況,波形也是跟CCM一樣是一個穩態,如圖6.17。

3. DCM
在開關關閉之後,電感處於一個釋放能量的裝填。電感的電流在繼續放電的過程中,一旦到達0A之後,沒有能量繼續釋放,會保持0A,此時輸出電流就依賴輸出電容進行維持,此時電感的電流如圖6.18所示。

實際測試到的波形如圖6.18中綠色曲線所示。

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:
惡劣條件下的成像如何破?eHDR智能線性化技術多圖效果對比!
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 1200餘家企業齊聚深圳,CITE2026打造電子信息產業創新盛宴
- 掌握 Gemini 3.1 Pro 參數調優的藝術
- 築牢安全防線:電池擠壓試驗機如何為新能源產業護航?
- Grok 4.1 API 實戰:構建 X 平台實時輿情監控 Agent
- 電源芯片國產化新選擇:MUN3CAD03-SF助力物聯網終端“芯”升級
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall




