【導讀】從事過電源開發(fā)的工程師都接觸過CCM、DCM、BCM這幾個詞匯，也能大致了解其含義，但是對于這幾個概念的由來，和為什么要搞清楚這幾個概念往往還是模糊的。 以圖所示的Buck電路圖為例，說明電源的工作模式。為了簡單的說明電源的工作模式，用仿真軟件模擬一個Buck電路用于展示幾種工作模式的情況。
從事過電源開發(fā)的工程師都接觸過CCM、DCM、BCM這幾個詞匯，也能大致了解其含義，但是對于這幾個概念的由來，和為什么要搞清楚這幾個概念往往還是模糊的。 以圖所示的Buck電路圖為例，說明電源的工作模式。為了簡單的說明電源的工作模式，用仿真軟件模擬一個Buck電路用于展示幾種工作模式的情況。
Buck電路圖 圖中，輸入電壓是12V，輸入電容是33uF。控制脈沖的電壓是12V，上升時間500ns，下降時間500ns，脈寬4us，周期10us。輸出電感是3.3uH。輸出電容是100uF。 （1）CCM、DCM、BCM的定義： CCM (ContinuousConduction Mode),連續(xù)導通模式：在一個開關(guān)周期內(nèi)，電感電流從不會達到0A?；蛘哒f電感從不“復位”，意味著在開關(guān)周期內(nèi)電感磁通從不會到0，功率管閉合時，線圈中還有電流流過。CCM模式電感電流波形如圖所示。
圖 CCM模式電感電流波形圖
DCM，(Discontinuous Conduction Mode)非連續(xù)導通模式：在開關(guān)周期內(nèi)，電感電流總會到0，意味著電感被適當?shù)亍皬臀弧?，即功率開關(guān)閉合時，電感電流為零。DCM模式電感電流波形如圖 所示。
圖 DCM模式電感電流波形圖
BCM（Boundary Conduction Mode），邊界或邊界線導通模式：控制器監(jiān)控電感電流，一旦檢測到電流等于0，功率開關(guān)立即閉合?？刂破骺偸堑入姼须娏鳌皬臀弧眮砑せ铋_關(guān)。如果電感值電流高，而截至斜坡相當平，則開關(guān)周期延長，因此，BCM變化器是可變頻率系統(tǒng)。BCM變換器可以稱為臨界導通模式或CRM（Critical Conduction Mode）。BCM模式電感電流波形如圖 所示。
圖 BCM模式電感電流波形圖
將三種模式下電感電流的波形放在一起對比，如圖 所示。
圖 三種工作模式的電感電流圖
（3）三種工作模式的特點： 以圖所示的非同步Buck電路為例，來說明三種工作模式的特點。
圖 非同步Buck電路圖
為了說明問題，我們只在仿真電路上修改了負載為2歐姆，增加I，使其更大，這樣電感電流是基于I進行變化的，紋波電流與0A距離更遠。非同步Buck電路仿真圖如圖 所示。
圖 非同步Buck電路仿真圖
圖7.8中的輸出電流為
開關(guān)點電壓和電感電流實測波形如圖7.9所示
圖 開關(guān)點電壓和電感電流實測波形圖
開關(guān)點電壓和電感電流仿真波形如圖 所示 圖中，紫色為IL電感電流，綠色為Vsw公共開關(guān)點電壓
圖 開關(guān)點電壓和電感電流仿真波形圖
非同步控制器的降壓變換器Buck工作于CCM，會帶來附加損耗。因為續(xù)流二極管反向恢復電荷需要時間來消耗，這對于功率開關(guān)管而言，是附加的損耗負擔。 BCM是一種特殊的CCM，它的電感的電流最小值為0。此時我們把負載調(diào)為3.6Ω，這樣讓紋波電流壓著0A，形成一個臨界的狀態(tài)。BCM模式仿真電路圖如圖所示。
圖 BCM模式仿真電路圖
BCM模式開關(guān)點電壓和電感電流實測波形如圖所示：
BCM模式開關(guān)點電壓和電感電流實測波形圖
BCM模式開關(guān)點電壓和電感電流仿真波形如圖所示。
圖 BCM模式開關(guān)點電壓和電感電流仿真波形圖
以非同步BUCK的DCM模式為例。 如果把負載調(diào)小，也就是IL電源的輸出電流變小了。相當于上面的紋波電流繼續(xù)往下移動，穿過0A的坐標線。由于二極管的正向?qū)ㄐ?，上管關(guān)閉。所以電感上的電流不會出現(xiàn)負數(shù)（我們設(shè)定輸出方向為正方向）。此時就會出現(xiàn)電感上電流為0。DCM模式仿真電路圖如圖7.14所示。
圖 1.27 DCM模式仿真電路圖
DCM模式開關(guān)點電壓和電感電流實測波形如圖所示
圖 1.28 DCM模式開關(guān)點電壓和電感電流實測波形圖
DCM模式開關(guān)點電壓和電感電流仿真圖如圖7.16所示，黃色為電感電流，藍色為Vsw電壓
圖 DCM模式開關(guān)點電壓和電感電流仿真波形圖
（4）CCM與DCM比較： ①DCM能降低功耗的，DCM模式的轉(zhuǎn)換效率更高些； ②工作于DCM模式，在電感電流為0的時候，會產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象； ③工作于CCM模式，輸出電壓與負載電流無關(guān)，當工作于DCM模式，輸出電壓受負載影響，為了控制電壓恒定，占空比必須隨著負載電流的變化而變化。
（來源：硬件十萬個為什么）
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