CCM与DCM的区别

发布时间:2024-09-11 16:00:35  

简介

反激变换器常用于进行AC/DC和DC/DC转换的开关模式电源,尤其是中低功率范围(约2W至100W)的电源。在这个功率范围内,反激变换器在尺寸、成本和效率比方面都极具竞争力。

反激变换器的工作基于耦合电感器,该电感器除了帮助实现功率转换,还可以在变换器的输入和输出之间提供隔离功能。除此之外,它具有与其他开关变换器拓扑相同的基本元素:两个开关(MOSFET和二极管)和一个输出电容器。

反激变换器有两个工作阶段,即tON和tOFF,这两个阶段分别根据MOSFET的开关状态来命名并控制。

在tON,期间,MOSFET导通,电流从输入端流过原边电感器,对耦合电感器进行线性充电,并在其周围产生磁场(见图1.b)。在副边,整流二极管反向偏置,从而使变压器与输出端断开连接(见图1.a)。

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图1:a)MOSFET和二极管中的电压 b)原边和副边线圈中的电流

存储在输出电容器中的电荷负责保持负载上的电压稳定(见图2)。

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图2:反激变换器电流原理图

在tOFF,期间,MOSFET断开,耦合电感器开始通过二极管消磁(二极管现在已直接极化)。然后,电感电流会为输出电容器充电并为负载供电。

反激变换器有两种工作模式,采用何种方式取决于每个周期中电感电流的最小值。如果在电感完全放电之前MOSFET从tOFF切换到tON,则电感中的电流永远不会为零,这种操作方式称为连续导通模式(CCM)。如果tOFF持续足够长的时间使原边电感器能够完全放电,则电感电流将在一段时间内为零,此时二极管和MOSFET都处于截止状态,我们称为断续导通模式(DCM)。

CCM vs. DCM

反激变换器的这两种工作模式看起来非常相似,但实际上各有优缺点。设计人员在设计过程中全面考虑这些优缺点非常重要,因为其所选的工作模式会对电源变换器的效率、变压器、调整率、EMI和成本都产生重大影响。图3和图4显示了CCM和DCM之间的区别。

作者:MPS芯源系统

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文章来源于:电子工程师笔记    原文链接
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