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CCM與DCM有何區(qū)別?如何區(qū)分它們?

電子設(shè)計(jì) ? 來(lái)源:電子設(shè)計(jì) ? 作者:電子設(shè)計(jì) ? 2020-10-29 19:09 ? 次閱讀

今天有個(gè)小伙伴留言說不明白 CCM 和 DCM 之間的區(qū)別,要如何區(qū)分這兩種模式,我之前在網(wǎng)絡(luò)上有看到一份關(guān)于 CCM 和 DCM 這兩者之間的判別及分析的材料,個(gè)人感覺講的還是比較到位的,所以分享出來(lái),希望對(duì)留言的小伙伴有所幫助。

CCM 又稱為連續(xù)導(dǎo)通模式,顧名思義就在在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi),電感的電流是連續(xù)的,電流不會(huì)歸 0,如果按照專業(yè)的將就是電感從不 “復(fù)位”。

DCM 被稱為非連續(xù)導(dǎo)通模式,就是在開關(guān)周期內(nèi),電感電流總會(huì)回歸到 0,也就是電感會(huì)被 “復(fù)位”。

這兩種模式在波形上有明顯的區(qū)別:

在變壓器的初級(jí)電流,CCM 模式波形為梯形波,而 DCM 模式是三角波。

在變壓器的次級(jí)整流管波形上,CCM 同樣為梯形,而 DCM 則為三角波。

在 MOS 關(guān)斷的時(shí)候,Vds 的波形顯示,MOS 上的電壓遠(yuǎn)超過 Vin+Vf,這是因?yàn)椋儔浩鞯某跫?jí)有漏感。漏感的能量是不會(huì)通過磁芯耦合到次級(jí)的。那么 MOS 關(guān)斷過程中,漏感電流也是不能突變的。漏感的電流變化也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)因?yàn)闊o(wú)法被次級(jí)耦合而箝位,電壓會(huì)沖的很高。那么為了避免 MOS 被電壓擊穿而損壞,我們都會(huì)在初級(jí)側(cè)加了一個(gè) RCD 吸收緩沖電路,把漏感能量先儲(chǔ)存在電容里,然后通過 R 消耗掉。

當(dāng)次級(jí)電感電流降到了零。這意味著磁芯中的能量已經(jīng)完全釋放了。那么因?yàn)槎茈娏鹘档搅肆悖?a target="_blank">二極管也就自動(dòng)截止了,次級(jí)相當(dāng)于開路狀態(tài),輸出電壓也就不再返回初級(jí)了。由于此時(shí) MOS 的 Vds 電壓高于輸入電壓,所以在電壓差的作用下,MOS 的結(jié)電容和初級(jí)電感發(fā)生諧振。諧振電流給 MOS 的結(jié)電容放電。Vds 電壓開始下降,經(jīng)過 1/4 之一個(gè)諧振周期后又開始上升。由于 RCD 箝位電路以及其它寄生電阻的存在,這個(gè)振蕩是個(gè)阻尼振蕩,幅度越來(lái)越小。

F1 比 F2 大很多(從波形上可以看出),這是由于漏感一般相對(duì)較小;同時(shí)由于 F1 所在回路阻抗比較小,諧振電流較大,所以能夠很快消耗在等效電阻上,這也就是為什么 F1 所在回路很快就諧振結(jié)束的原因。

MOS 管在開通和關(guān)斷瞬間寄生參數(shù)對(duì)波形影響:

DCM(Vds,Ip)

CCM(Vds,Ip)

次級(jí)輸出電壓(Vs,Is ,Vds)

不管是在 CCM 模式還是 DCM 模式,在 MOSFET 開通 ON 時(shí)刻,變壓器副邊都有震蕩。主要原因是初次及之間的漏感+輸出肖特基(或快恢復(fù))結(jié)電容+輸出電容諧振引起,在 CCM 模式下與肖特基的反向恢復(fù)電流也一些關(guān)系。故一般在輸出肖特基上并聯(lián) - 一個(gè) RC 來(lái)吸收,使肖特基應(yīng)力減小。

不管是在 CCM 模式還是 DCM 模式,在 MOSFET 關(guān)斷 OFF 時(shí)刻,變壓器副邊電流 IS 波形都有一些震蕩。主要原因是次級(jí)電感+肖特基接電容+輸出電容之間的諧振造成的。

RCD 吸收電路對(duì) Vds 的影響

在 MOS 關(guān)斷的時(shí)候,Vds 的波形顯示,MOS 上的電壓遠(yuǎn)超過 Vin+Vf!這是因?yàn)椋儔浩鞯某跫?jí)有漏感。漏感的能量是不會(huì)通過磁芯耦合到次級(jí)的。那么 MOS 關(guān)斷過程中,漏感電流也是不能突變的。漏感的電流變化也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)因?yàn)闊o(wú)法被次級(jí)耦合而箝位,電壓會(huì)沖的很高。那么為了避免 MOS 被電壓擊穿而損壞,所以我們?cè)诔跫?jí)側(cè)加了一個(gè) RCD 吸收緩沖電路,把漏感能量先儲(chǔ)存在電容里,然后通過 R 消耗掉。

審核編輯 黃昊宇

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