01

/ 簡(jiǎn)介 /

圖 2.33 非同步和同步降壓電路拓?fù)?/span>

首先，從功率電感上的電流是否連續(xù)的角度看，降壓電路最基本的三種電流傳導(dǎo)模式分別為連續(xù)導(dǎo)通模式CCM（Continuous Conduction Mode）、臨界導(dǎo)通模式BCM（Boundary Conduction Mode）或CRM（Critical-Conduction Mode）、斷續(xù)導(dǎo)通模式DCM（Discontinuous Conduction Mode）。

其次，強(qiáng)迫連續(xù)導(dǎo)通模式FCCM（Forced Continuous Conduction Mode），是使用技術(shù)手段強(qiáng)制電路工作在CCM模式下，本質(zhì)上仍然屬于CCM。FCCM有時(shí)也被稱為FPWM（Forced Pulse Width Modulation）。

再次，降壓電路控制器或轉(zhuǎn)換器都能夠在CCM、BCM和DCM模式之間自動(dòng)切換（也就是所謂的“Auto Mode”），這需要在IC設(shè)計(jì)之前充分考慮尤其是CCM和DCM兩種模式在控制策略上的差異。

最后，圖 2.33所示，在同步降壓電路工作在輕載條件下，可以通過(guò)始終保持低邊MOSFET關(guān)斷，利用其體二極管實(shí)現(xiàn)等同于非同步降壓電路DCM模式，被稱為DEM（Diode Emulation Mode）導(dǎo)通模式（參考[ 什么是DCM？什么是DEM？二者等同嗎？ ]）。

另外，需要說(shuō)明的是，針對(duì)非同步降壓電路，低邊開(kāi)關(guān)為續(xù)流二極管（圖 2.33所示，因?yàn)槔m(xù)流二極管D1的單向?qū)ㄌ匦?，不能支持反向電流），只支持CCM、BCM、DCM和Auto Mode這4種導(dǎo)通模式。而在同步降壓電路中，低邊開(kāi)關(guān)通常為N-MOSFET，能夠?qū)崿F(xiàn)CCM、BCM、DCM（DEM）、FCCM和Auto Mode這5種導(dǎo)通模式。

綜合來(lái)看，降壓電路通常有CCM、BCM、DCM、DEM、FCCM和Auto Mode這6種導(dǎo)通模式。

02

/ 連續(xù)導(dǎo)通模式 CCM /

圖 2.35 連續(xù)導(dǎo)通模式 CCM

在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期（T_SW）內(nèi)，電感電流（或電感存儲(chǔ)的磁場(chǎng)能量）始終大于零，或者說(shuō)電感從不“復(fù)位”，意味著在開(kāi)關(guān)周期內(nèi)電感磁通從不回到零，電感線圈中始終有電流流過(guò)。

在開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通（T_ON）期間，電感電流是上升的；在開(kāi)關(guān)管關(guān)斷（T_OFF）期間，電感電流是下降的（但是，電感電流不會(huì)減小到零，下個(gè)周期開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，電感電流重新上升）。

圖 2.35所示，降壓電路工作在CCM模式的條件是，負(fù)載電流大于紋波電流（峰峰值）的一半（即 I_OUT > ?i_L/2 ）。

03

/ 臨界導(dǎo)通模式 BCM /

圖 2.36 臨界導(dǎo)通模式 BCM

控制器始終監(jiān)測(cè)電感電流，當(dāng)檢測(cè)到電感電流為零時(shí)，立即打開(kāi)功率開(kāi)關(guān)管Q1（控制器總是等電感電流“復(fù)位”來(lái)打開(kāi)功率開(kāi)關(guān)管Q1，參考圖 2.34）。

圖 2.36所示，降壓電路工作在BCM模式的條件是，負(fù)載電流等于紋波電流（峰峰值）的一半（即 I_OUT = ?i_L/2 ），這是顯而易見(jiàn)的，所以也被稱為CCM與DCM的“關(guān)鍵條件”（參考[ BUCK電路CCM與DCM的臨界條件是什么？ ]）。

04

/ 斷續(xù)導(dǎo)通模式 DCM /

圖 2.37 斷續(xù)導(dǎo)通模式 DCM

在非同步降壓電路中，因?yàn)榧y波電流峰峰值不隨輸出負(fù)載電流而變化，如果電感電流試圖下降到零以下，它只會(huì)在零處停止并保持（圖 2.33所示，因?yàn)槔m(xù)流二極管D1的單向?qū)ㄌ匦?，不能支持反向電流），直到下一個(gè)開(kāi)關(guān)周期開(kāi)始，這就是斷續(xù)導(dǎo)通模式（DCM）。

圖 2.37所示，降壓電路工作在BCM模式的條件是，負(fù)載電流小于紋波電流峰峰值的一半，即 I_OUT < ?i_L/2 。

05

/ 強(qiáng)迫連續(xù)導(dǎo)通模式 FCCM /

圖 2.38 強(qiáng)迫連續(xù)導(dǎo)通模式 FCCM

FCCM （ Forced Continuous Conduction Mode ），有時(shí)也稱為FPWM（ Forced Pulse Width Modulation ）模式，這是一種特殊的CCM模式，即使電源工作在輕載條件下，整個(gè)關(guān)斷期間（T_OFF）內(nèi)都強(qiáng)制低邊開(kāi)關(guān)管持續(xù)導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)電感電流始終連續(xù)。

這里需要注意的是，只有同步降壓電路才能實(shí)現(xiàn)FCCM模式，因?yàn)橥浇祲弘娐分惺褂玫牡瓦呴_(kāi)關(guān)管MOSFET是雙極性器件，導(dǎo)通電流可以是從源極到漏極，也可以從漏極到源極；非同步降壓電路因?yàn)槠涞瓦呴_(kāi)關(guān)管是續(xù)流二極管，不支持反向電流，從而不能支持FCCM模式。

06

/ 實(shí)際工作于哪個(gè)模式？ /

降壓電路在實(shí)際工作時(shí)處于哪種導(dǎo)通模式，取決于負(fù)載電流大?。?/p>

當(dāng)負(fù)載電流大于紋波電流的一半（即 I_OUT > ?i_L/2 ）時(shí)，降壓電路工作在CCM模式；

當(dāng)負(fù)載電流等于紋波電流的一半（即 I_OUT = ?i_L/2 ）時(shí)，降壓電路工作在BCM模式；

當(dāng)負(fù)載電流小于紋波電流的一半（即 I_OUT < ?i_L/2 ）時(shí)，降壓電路工作在DCM模式。

07

/ 小結(jié) /

① 降壓電路通常有CCM、BCM、DCM、DEM、FCCM和Auto Mode這6種導(dǎo)通模式。

② 簡(jiǎn)單介紹了每種導(dǎo)通模式的特性。

③ 降壓電路在實(shí)際工作時(shí)處于哪種導(dǎo)通模式，取決于負(fù)載電流大小。

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