大家好，今天跟大家聊一聊有關(guān)DCDC工作模式和控制模式的基本概念。我們?cè)趯W(xué)習(xí)開關(guān)電源的過程中，經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣的概念，比如CCM，DCM，PWM，PFM。。。這些概念種類太多，以至于我們時(shí)常會(huì)產(chǎn)生迷糊，甚至?xí)褍蓚�(gè)不同維度的概念放到一起比較，這里我們就來(lái)把它們捋一捋，讓大家能夠更清晰的了解到這些概念的區(qū)別。首先我們來(lái)看一張圖，工作模式和控制模式可以歸納總結(jié)為圖中的幾種方式，下面我們來(lái)逐步把這些模式講清楚。
1. 工作模式
我們知道，任何一個(gè)開關(guān)電源最終都會(huì)工作在穩(wěn)定狀態(tài)下，即輸出穩(wěn)定的電壓為負(fù)載供電，但是負(fù)載所需要的能量是動(dòng)態(tài)變化的，既然電壓不能變，那么就需要去控制電感中的電流跟著動(dòng)態(tài)變化，那么就以電感中的電流狀態(tài)劃分了幾種工作模式。通過圖中我們可以很清晰的看到這幾種工作模式下電感中的電流變化趨勢(shì)，
CCM
CCM (Continuous Conduction Mode)連續(xù)導(dǎo)通模式：在開關(guān)周期內(nèi)，電感電流從不會(huì)到0，即電感始終處于淺充淺放，兜里一直有存款，始終用不完，很有安全感。
DCM
DCM(Discontinuous Conduction Mode)非連續(xù)導(dǎo)通模式：在開關(guān)周期內(nèi)，電感電流總會(huì)到0，并且會(huì)持續(xù)0電流一段時(shí)間，即電感始終會(huì)把存儲(chǔ)的能量用完，之后完全依賴電容，像極了印度阿三，發(fā)了工資就去瀟灑，用完來(lái)再回來(lái)上班。
BCM
BCM（Boundary Conduction Mode）臨界導(dǎo)通模式：顧名思義，它是介于CCM和DCM之間的，即中間沒有空窗期，雖然也窮了但是能接上。
FCCM
FCCM (Force Continuous Conduction Mode)強(qiáng)制連續(xù)導(dǎo)通模式：在非同步拓?fù)渲校鹿芷毡槭褂玫亩䴓O管，可防止電感電流在開關(guān)時(shí)刻反向。但在同步拓?fù)渲�，二極管被MOSFET替代，下管MOSFET導(dǎo)通時(shí)，電流可以瞬間從負(fù)載移除（或者此時(shí)輸出電容在反向放電），即允許負(fù)電流存在，當(dāng)輸出電流減小時(shí)，變換器就不會(huì)切換到DCM模式，而是轉(zhuǎn)換到強(qiáng)制連續(xù)導(dǎo)通模式（FCCM）。
2. 控制模式
DC/DC電源屬于斬波類型，即不斷地控制MOS管導(dǎo)通和關(guān)斷，既然是這樣，那么我可以采用頻率不變占空比變化的方式，也可以采用占空比不變頻率變化的方式，也可以混合使用，因此就出現(xiàn)了三種不同的控制模式。
PWM（脈沖寬度調(diào)制）
PWM采用恒定的開關(guān)頻率，通過調(diào)節(jié)脈沖寬度(占空比)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定電源電壓的輸出。在PWM調(diào)制方式下，開關(guān)頻率恒定，即不存在長(zhǎng)時(shí)間被關(guān)斷的情況。
優(yōu)點(diǎn)：噪聲低、效率高，對(duì)負(fù)載的變化響應(yīng)速度快，且支持連續(xù)供電的工作模式。
缺點(diǎn)：輕負(fù)載時(shí)效率較低，且電路工作不穩(wěn)定，在設(shè)計(jì)上需要提供假負(fù)載。
PFM（脈沖頻率調(diào)制）
PFM通過調(diào)節(jié)開關(guān)頻率以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電源電壓的輸出。PFM工作時(shí)，在輸出電壓超過上閾值電壓后，其輸出將關(guān)斷，直到輸出電壓跌落到低于下閾值電壓時(shí)，才重新開始工作。
優(yōu)點(diǎn)：功耗較低，輕負(fù)載時(shí)，效率高且無(wú)需提供假負(fù)載。
缺點(diǎn)：對(duì)負(fù)載變化響應(yīng)較慢，輸出電壓的噪聲和紋波相對(duì)較大，不適合工作于連續(xù)供電方式。
PWM和PFM兩者的區(qū)別就是在輕負(fù)載時(shí)的效率和開關(guān)紋波。在輕負(fù)載時(shí)電流可能比較小，固定開關(guān)頻率使得在低負(fù)載時(shí)效率不高，為了降低電源在低電流時(shí)的開關(guān)損耗，所以提出了PFM工作模式。但是PFM導(dǎo)致開關(guān)管偶爾開關(guān)下，導(dǎo)致了開關(guān)電源的紋波比較大。因此為了解決兩者的問題，提出了PFM-PWM模式，即在低電流情況下電源采用PFM模式進(jìn)行工作，在電流增大以后，轉(zhuǎn)換為PWM模式進(jìn)行工作。
而PWM又可細(xì)分為電壓控制模式，電流控制模式。PFM又可細(xì)分為滯環(huán)控制模式、burstmode、pulse skipping mode、COT控制模式等。
以上就是關(guān)于DCDC工作模式和控制模式的講解，本質(zhì)上就是根據(jù)負(fù)載的實(shí)際情況去調(diào)整控制能量的方式，以后就不要再傻傻分不清楚了。 |
