今天有个小伙伴留言说不明白 CCM 和 DCM 之间的区别,要如何区分这两种模式,我之前在网络上有看到一份关于 CCM 和 DCM 这两者之间的判别及分析的材料,个人感觉讲的还是比较到位的,所以分享出来,希望对留言的小伙伴有所帮助。
CCM 又称为连续导通模式,顾名思义就在在一个开关周期内,电感的电流是连续的,电流不会归 0,如果按照专业的将就是电感从不 “复位”。
DCM 被称为非连续导通模式,就是在开关周期内,电感电流总会回归到 0,也就是电感会被 “复位”。
这两种模式在波形上有明显的区别:
在变压器的初级电流,CCM 模式波形为梯形波,而 DCM 模式是三角波。
在变压器的次级整流管波形上,CCM 同样为梯形,而 DCM 则为三角波。
具体波形如下图所示:
在 MOS 关断的时候,Vds 的波形显示,MOS 上的电压远超过 Vin+Vf,这是因为,变压器的初级有漏感。漏感的能量是不会通过磁芯耦合到次级的。那么 MOS 关断过程中,漏感电流也是不能突变的。漏感的电流变化也会产生感应电动势,这个感应电动势因为无法被次级耦合而箝位,电压会冲的很高。那么为了避免 MOS 被电压击穿而损坏,我们都会在初级侧加了一个 RCD 吸收缓冲电路,把漏感能量先储存在电容里,然后通过 R 消耗掉。
当次级电感电流降到了零。这意味着磁芯中的能量已经完全释放了。那么因为二管电流降到了零,二极管也就自动截止了,次级相当于开路状态,输出电压也就不再返回初级了。由于此时 MOS 的 Vds 电压高于输入电压,所以在电压差的作用下,MOS 的结电容和初级电感发生谐振。谐振电流给 MOS 的结电容放电。Vds 电压开始下降,经过 1/4 之一个谐振周期后又开始上升。由于 RCD 箝位电路以及其它寄生电阻的存在,这个振荡是个阻尼振荡,幅度越来越小。
F1 比 F2 大很多(从波形上可以看出),这是由于漏感一般相对较小;同时由于 F1 所在回路阻抗比较小,谐振电流较大,所以能够很快消耗在等效电阻上,这也就是为什么 F1 所在回路很快就谐振结束的原因。
MOS 管在开通和关断瞬间寄生参数对波形影响:
DCM(Vds,Ip)
CCM(Vds,Ip)
次级输出电压(Vs,Is ,Vds)
不管是在 CCM 模式还是 DCM 模式,在 MOSFET 开通 ON 时刻,变压器副边都有震荡。主要原因是初次及之间的漏感+输出肖特基(或快恢复)结电容+输出电容谐振引起,在 CCM 模式下与肖特基的反向恢复电流也一些关系。故一般在输出肖特基上并联 - 一个 RC 来吸收,使肖特基应力减小。
不管是在 CCM 模式还是 DCM 模式,在 MOSFET 关断 OFF 时刻,变压器副边电流 IS 波形都有一些震荡。主要原因是次级电感+肖特基接电容+输出电容之间的谐振造成的。
RCD 吸收电路对 Vds 的影响
在 MOS 关断的时候,Vds 的波形显示,MOS 上的电压远超过 Vin+Vf!这是因为,变压器的初级有漏感。漏感的能量是不会通过磁芯耦合到次级的。那么 MOS 关断过程中,漏感电流也是不能突变的。漏感的电流变化也会产生感应电动势,这个感应电动势因为无法被次级耦合而箝位,电压会冲的很高。那么为了避免 MOS 被电压击穿而损坏,所以我们在初级侧加了一个 RCD 吸收缓冲电路,把漏感能量先储存在电容里,然后通过 R 消耗掉。