第 2 章(共 5 章) · 本章总览 · 先定路线再进示例

CCM 与 DCM:Buck 的两种工作模式

理解电感电流连续与断续的区别,掌握纹波计算与临界电感。

上一章我们搭好了 Buck 变换器。但 Buck 在不同负载下行为截然不同:重载时电感电流永不归零(CCM),轻载时电流会'断流'(DCM)。本章深入分析这两种模式,推导纹波公式,找到模式切换的边界条件。

本章会带你走到哪里

  • 区分 CCM 和 DCM:看电感电流是否归零
  • 掌握电感电流纹波公式:ΔI = (VIN−VOUT)×D / (f×L)
  • 理解临界电感的概念和计算
  • 掌握输出电压纹波与电容的关系

建议的学习方式

每一节都有可交互的仿真示例。重点观察电感电流 i_l1 的波形:是否归零?纹波大小是多少?尝试修改 L、C、R 的值来验证公式。

1

在重载条件下,电感电流始终为正——这就是连续导通模式(CCM)。

2

纹波大小由 L、f、VIN、VOUT 决定。公式:ΔI = (VIN−VOUT)×D / (f×L)。

3

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)。

4

临界电感 L_crit 是使电感电流最低点恰好等于零的值。L > L_crit 则 CCM,L < L_crit 则 DCM。

5

电感决定电流纹波,电容决定电压纹波。公式:ΔVout ≈ ΔI_L / (8×f×C)。