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武漢晶凱源科技有限公司

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開(kāi)關(guān)電源工作模式

閱讀：6發(fā)布時(shí)間：2026-4-13

開(kāi)關(guān)電源常見(jiàn)的工作模式有連續(xù)導(dǎo)通模式和斷續(xù)導(dǎo)通模式。這里所說(shuō)的連續(xù)和斷續(xù)導(dǎo)通模式，主要是指電感上電流為連續(xù)和斷續(xù)兩種模式。下面以BUCK電路為例，就這兩種工作模式進(jìn)行簡(jiǎn)單討論。

　　系統(tǒng)工作模式簡(jiǎn)介

　　連續(xù)工作模式（CCM）

　　在每一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)，電感電流不回落到0的工作模式。

　　斷續(xù)工作模式（DCM）

　　在每一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)，電感電流回落到0的工作模式。

　　臨界工作模式（BCM）

　　介于連續(xù)導(dǎo)通模式和斷續(xù)導(dǎo)通模式之間的一種工作模式，不做討論。

　　下圖是表示上述幾種工作模式的電感電流波形，IL表示電感電流，F(xiàn)SW表示開(kāi)關(guān)頻率。

　　斷續(xù)工作模式

　　從上圖可知，系統(tǒng)在進(jìn)入斷續(xù)模式時(shí)，在下一個(gè)周期，芯片內(nèi)部功率管導(dǎo)通之前，電感電流已經(jīng)降至0（電感沒(méi)有電勢(shì)差），此時(shí)SW點(diǎn)電壓等于輸出電壓，會(huì)引起SW點(diǎn)電壓衰減振蕩，即振鈴現(xiàn)象。此現(xiàn)象是由電感與系統(tǒng)中寄生的電容形成LC震蕩導(dǎo)致（續(xù)流二極管，芯片內(nèi)部功率管等存在寄生電容），震蕩頻率也由它們確定。振鈴現(xiàn)象會(huì)造成EMI問(wèn)題，所以盡量不要讓系統(tǒng)工作在斷續(xù)模式。

　　在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要確保其工作在連續(xù)模式，可以通過(guò)選取合適的電感感量來(lái)實(shí)現(xiàn)；通常電感的選擇應(yīng)該保證直流輸出電流為最小規(guī)定電流時(shí)（通常為額定輸出電流10%，Io（min）=0.1Io），電感電流也能保持連續(xù)。在功率管開(kāi)關(guān)時(shí)，電感上電流變化量為dI=I2-I1，而輸出電流Io=（dI/2）+I1；當(dāng)I1等于零時(shí)，系統(tǒng)便工作在臨界模式，I1小于零時(shí)，系統(tǒng)便工作在斷續(xù)模式；可通過(guò)以下公式計(jì)算系統(tǒng)工作在連續(xù)模式時(shí)所需最小電感量（I1=0）：

　　Io（min）=0.1Io=（dI/2），即dI=0.2Io；由公式L=dV*dt/dI 推導(dǎo)出 Lmin=（VIN-VOUT）*Ton/（0.2Io）

　　而Ton=（VOUT/VIN）*T，最終可得

　　其中，L為電感感量，單位H；VIN為輸入電壓，單位V；VOUT為輸出電壓，單位V；IO為額定輸出電流，單位A；T為周期，單位S。根據(jù)電感計(jì)算公式可知，在實(shí)際使用時(shí)，若遇到系統(tǒng)工作在斷續(xù)模式，可以通過(guò)增加電感感量或增大負(fù)載電流來(lái)確保系統(tǒng)工作在連續(xù)模式。

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