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開關電源中的電感電流模式

零是起源 ? 來源:零是起源 ? 作者:零是起源 ? 2022-12-11 10:54 ? 次閱讀

伏秒平衡

處于穩定狀態的電感,開關導通時間(電流上升段)的伏秒數須與開關關斷(電流下降段)時的伏秒數在數值上相等,盡管兩者符號相反。這也表示,繪出電感電壓對時間的曲線,導通時段曲線的面積必須等于關斷時段曲線的面積.

換句話說,在開關電路中,一個周期因開關作用被分為兩段,其中一段時間內電感電流在增加,另一段時間內電感電流在減少,穩定狀態下,在一個開關周期內,電流的增加量與電流的減少量是相等

即:ΔION=ΔIOFF , 又因為電感的電壓公式V=L×di/dt=L×ΔI/ΔT

è公式: Von * Ton= Voff * Toff (伏秒值就是伏秒積,即電感兩端的電壓V和這段時間T的乘積)

poYBAGOVRi-ANgxMAALseJEd0Bc941.png

電感電流工作模式

CCM模式:連續導通模式,一個開關周期內電感電流>0。

CCM模式中,電感在一個周期里能量是不完全釋放的。一般電感L容量比較大。

poYBAGOVRm-ANBpfAAHyLhjhEVQ921.png

DCM模式:斷續導通模式,一個開關周期內電感電流 ≥ 0。

DCM模式中,一個周期里電感能量是完全釋放的,開關周期TS比較大時,電感電流下降至0時,新的開關周期還沒開始。一般電感L容量比較小

pYYBAGOVRoeABs2wAAHkdooByYw052.png

BCM模式:臨界導通模式,CCM切換到DCM經歷的模式。

當一個周期結束時,電感的電流剛好下降到0。

pYYBAGOVRp-AKN-YAAI_Zoggl-g054.png

*在DCM模式工作下,電路帶載能力低,穩壓精度低,紋波電壓大,一般buck要求工作在CCM模式下。

而在實際應用中,芯片產商在研發時,也會考慮到帶載高低時整個芯片的功耗問題。芯片在負載比較低的時候會進入自動突發模式或者PFM模式。但是負載非常小的時候,芯片工作DCM模式下,是沒有什么問題的,只是負載變大時,能正常進入CCM模式就行。

DCM模式實測:

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CCM模式實測:

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審核編輯:湯梓紅

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