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，功率開關立即閉合?？刂破骺偸堑入姼须娏鳌皬臀弧眮砑せ铋_關。如果電感值電流高，而截至斜坡相當平，則開關周期延長，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

開關點電壓和電感電流實測波形如圖7.9所示

圖 開關點電壓和電感電流實測波形圖

開關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公共開關點電壓

圖?開關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模式開關點電壓和電感電流實測波形如圖所示：

BCM模式開關點電壓和電感電流實測波形圖

BCM模式開關點電壓和電感電流仿真波形如圖所示。

圖??BCM模式開關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。由于二極管的正向導通性，上管關閉。所以電感上的電流不會出現(xiàn)負數(shù)（我們設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模式開關點電壓和電感電流實測波形如圖所示

圖 1.28 DCM模式開關點電壓和電感電流實測波形圖

DCM模式開關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，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。

審核編輯：湯梓紅

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