第 3 节

DCM:轻载时电流归零

当负载电流很小时,电感电流在每个周期内会降到零并停留——这就是断续导通模式(DCM)。

把负载电阻从 10Ω 增大到 100Ω(负载变轻),平均负载电流从 0.6A 降到 0.06A。但电感纹波 ΔI=0.3A 不变(它只取决于 L、VIN、VOUT、f)。

问题来了:平均电流只有 0.06A,纹波却有 0.3A。如果电流按三角波波动,最低点将是 0.06 − 0.15 = −0.09A——但电感电流不能为负(二极管阻止反向电流)!

实际发生的是:电流下降到零时,二极管截止,电感电流被'钳位'在零。它会在零停留一段时间,直到下一次开关导通。这段电流为零的间隔就是 DCM 的标志。

DCM 下 VOUT 不再简单等于 D×VIN——它会受到负载的影响。相同占空比下,DCM 的输出电压会偏高。这使得控制变得更复杂。

轻载 DCM

R=100Ω(轻载)。电感电流每周期归零——典型 DCM 波形。

读完这一节后,先运行示例,再对照上面的观察点去看节点、电流和波形变化;如果想继续自由操作,可以把当前示例单独打开。

本节抓手

  • DCM = 电感电流每个周期都会降到零并停留
  • 轻载(大 R)→ 平均电流小 → 容易进入 DCM
  • DCM 下 VOUT ≠ D×VIN,输出电压与负载有关

建议观察

  • i_l1 波形出现明显的'零电流平台'——DCM 的特征
  • 输出电压 out 明显高于 6V(DCM 下输出会远高于 D×VIN)