前段時間去一家公司面試電源工程師,研發(fā)部的老大問了這么一個問題——BUCK的CCM與DCM哪個模式下的環(huán)路更容易穩(wěn)定?
在此之前,這個問題我從來沒想過,但在反激電源里,我很清楚DCM比CCM環(huán)路容易穩(wěn)定,所以當時我也沒想太多就把反激電源的這
個特性套在了BUCK上,面試官笑了笑沒說什么,就繼續(xù)下個問題。面試完后,我回來想了想,我知道我回答錯了。
首先,BUCK拓撲的CCM與DCM模式下的增益是不同的。
CCM模式下:
DCM模式下:
式中,D=Uo/Ui,為占空比。
q=L/(R×Tsw)。L為電感量,R為負載電阻,Tsw為開關(guān)周期。
一般而言,在一個BUCK電源中,電感L、開關(guān)周期Tsw是固定不變的。所以q值變化僅僅是因為負載電阻R的改變引起的,也就是說R是q值變化的唯一因素。
對上兩個函數(shù)在直角坐標系中做圖形化處理,如下所示,可以知道,在忽略器件以及PCB走線的阻抗條件下,CCM的增益是僅由占空比D決定的,也就是負載的變化不會引起增益的改變,系統(tǒng)能穩(wěn)定運行。
而DCM的增益與負載電阻R有很大關(guān)系,不同負載對應(yīng)的增益大小不同,所以在負載變化時,系統(tǒng)需要調(diào)節(jié)占空比以穩(wěn)定輸出,并且增益是非線性的,這也增加了調(diào)節(jié)難度。
增益曲線
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電源
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BUCK
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DCM
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