理清头绪 反激的DCM与CCM是怎样工作的?

最新更新时间:2014-08-29来源: 互联网关键字:DCM  CCM 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

对于反激的DCM与CCM工作状态大家议论的很多,但大多并没有讲解透彻,经过小编整理网友“amonson”的精华帖,希望与大家共同研究,力图把这个问题完全讲明白。废话不多说,先上初级线圈电流波形:



图中Ipk1表示DCM条件下的电感峰值电流,Ipk2表示CCM条件下的电感峰值电流。如果我们要设计一个反激电源,要求输出电压Vo、输出电流Io,输入最低直流电压Vin、输入最高直流电压Vm。设计的第一步先规定一个工作频率f(当然频率的确定需要考虑很多因素,但这里只专注于讨论DCM和CCM工作模式,暂且直接规定f),然后规定最大占空比D(反激通常在0.5以下为佳),现在分别按照DCM和CCM模式进行设计:

1、 因为输出功率等于输入功率乘以效率,而输出功率为Vo*Io,输入电压范围也已知,所以首先假定效率并计算初级电流。



如果我们设计为DCM工作方式,显然峰值电流更高,但由于其能量完全传递,在散热允许的条件下,DCM方式可以用相对较小的磁芯输出更大的功率。

2、 初级电流确定后,就可以由此计算出初级所需的电感量L。



因为KRF一定小于1,所以L2一定大于L1,即同样输出功率、同样输入电压、同样开关频率和占空比、同样效率时,DCM的电感量一定小于CCM的电感量。3、 选择合适的磁芯



Vo和Io已知,Bm由磁性材料和工作温度决定,由于采用有效值进行计算,所以Kj可以取8A/mm2,但需要注意趋肤效应。初级线圈窗口利用率Kw,假设用圆线把窗口绕满,则总的利用率为3.14/4=78.5%;再假设辅助绕组、屏蔽层、绝缘胶带占用15%,则初次级绕组共占78.5%-15%=63.5%;通常次级圈数少,优先考虑次级绕完满层,所以初级需要占用较多的窗口面积,假定初级占36%;为了满足绝缘要求,普通漆包线绕制变压器是还需要加档墙,由于档墙是固定宽度的,所以磁芯绕线宽度越短,档墙占据的比例越高,小功率应用场合甚至可能占30%以上。所以功率越小越依靠经验选择磁芯,估算的初级线圈窗口利用率误差非常大。

4、 计算变压器各绕组圈数和线径


5、计算功率器件的电压电流。主开关FET的电流有效值与变压器初级电流有效值相同,峰值电压和峰值电流:



整流二极管的电流有效值:



峰值电压和峰值电流:



值得注意的是:磁芯的选择需要考虑很多问题,首先是材质和环境温度,若环境温度很高(70度),而且磁材的温升也较高(XX度/(W cm3))、居里温度却相对较低,那么就要尽可能减小铁损。铁损是和材质、频率(f)和磁摆幅(delt B)相关的,频率越高或者delt B越大,铁损就越大,所以高频(>300KHz)或高温(>55度)应用条件,需要选用特殊磁材或者降低工作频率或者减小delt B。

关键字:DCM  CCM 编辑:探路者 引用地址:理清头绪 反激的DCM与CCM是怎样工作的?

上一篇:TL494用在正激电源中 散发能量无限大
下一篇:双Buck光伏逆变器方案如何实现并网控制?

推荐阅读最新更新时间:2023-10-12 22:44

技术文章:如何计算输入电容及DCMCCM、QR变压器
技术要求:输入电压Vin:90-253Vac 输出电压Vo:27.6V 输出电流Io:6A 输出功率Po:166W 效率η:0.85 输入功率Pin:195W 输入滤波电容计算过程: 上图为整流后滤波电容上电压波形,在最低输入电压下,如果我们想在滤波电容上得到的电压Vdc为115V,则从上图可以得到: Vpk=90*1.414=127V Vmin=Vdc-(Vpk-Vdc)=103V 将电源模块等效为一个电阻负载的话,相当于在T3时间内电容对恒定功率负载进行放电,电容电压降低(Vpk-Vmin)V。 Idc*T3=C*△V 其中: △V=Vpk-Vmin=127-103=24V 关键部分在T3的计算,
[电源管理]
技术文章:如何计算输入电容及<font color='red'>DCM</font>、<font color='red'>CCM</font>、QR变压器
Simplis验证环路理论之CCM Boost及Buck-Boost电路
CCM的Boost电路 依然是输入50V,占空比0.5 根据计算公式,该Boost的直流增益为46db左右,在0.8Khz处有双极点,在20Khz左右处有个右半平面零点。 看仿真结果 在上图的波特图中,可以看到在20Khz左右的确出现了一个增益特性上翘,相位却是滞后的右半平面零点。 如果同样加入ESR 该ESR导致的零点依然在16Khz左右,那么结果是在增加一个零点以后,可以看到增益曲线最后变平了。而相位滞后从原来的270度变为180度。 Buck-Boost 从理论计算来看,直流增益依然是46db,双极点在0.8K左右,不过右半平面零点在40Khz左右。 看下仿真结果 当然,由于Buckboost
[电源管理]
Simplis验证环路理论之<font color='red'>CCM</font> Boost及Buck-Boost电路
STM32之Core Coupled Memory(CCM)内存
写在前面 今天在搞STM32F4时,用到了一部分特殊内存——CCM。搜了搜网上没多少介绍,索性自己查手册。 基本架构   废话少说,先看看这块内存特殊在哪里。官方的基本架构说明如下:   The main system consists of 32-bit multilayer AHB bus matrix that interconnects: Eight masters: – Cortex® -M4 with FPU core I-bus, D-bus and S-bus – DMA1 memory bus – DMA2 memory bus – DMA2 peripheral bus – Ethernet DMA b
[单片机]
一种LED串的DCM升压转换器的设计方案
固定频率升压转换器非常适合于以恒流模式驱动LED串。这种转换器采用不连续导电模式(DCM)工作,能够有效地用于快速调光操作,提供比采用连续导电模式(CCM)工作的竞争器件更优异的瞬态响应。当LED导通时,DCM工作能够提供快速的瞬态性能,为输出电容重新充电,因而将LED的模拟调光降至最低。为了恰当地稳定DCM升压转换器,存在着小信号模型。然而,驱动LED的升压转换器的交流分析,跟使用标准电阻型负载的升压转换器的交流分析不同。由于串联二极管要求直流和交流负载条件,在推导最终的传递函数时必须非常审慎。 本方案先将使用基于所研究转换器之输出电流表达式的简化方法。然后将深入研究应用方案,验证测量精度,并与理论推导进行比较,最终验证了本方案
[电源管理]
一种LED串的<font color='red'>DCM</font>升压转换器的设计方案
全球前二十大摄像头模组厂商出炉,行业洗牌将继续
近日,日本著名的调查公司Techno Systems Research Co. Ltd发布了CCM行业的研究报告,在该份报告中,最受人关注的是摄像头模组的市场占比和排名情况。我们现摘录出来,供业界参考。 2014年下半年全球CCM模组厂市场占比 2015年上半年全球CCM模组厂市场占比 从上两个销售占比饼图分析,可以看出: Sunny(舜宇):2014年下半年占8.4%,2015年上半年占比为8.6%,销量略有上升,稳居全球CCM模组厂出货之龙头; Sharp(夏普):2014年下半年占6.5%,2015年上半年占比为7.
[传感器]
全球前二十大摄像头模组厂商出炉,行业洗牌将继续
CCM BUCK和DCM BUCK电路
上次拆解了一个采用BUCK PFC做的电源,其BUCK工作在DCM模式,我不理解为什么要采用DCM BUCK,而不采用CCM BUCK,看其用料,应该是不计成本的,那就应该是在效率、PF值、功率密度、温升、EMC……之间做了取舍吧?   个人认为:   DCM BUCK相对于CCM BUCK来说,可以减小电感匝数,减小开关管的电流应力,但需增大了电感线径,工作峰值电流会加倍,有效值电流也会较大,输出二极管的电流应力较大,这样会导致温升升高,EMC处理难度加大。   对功率密度,PF值和效率的影响就不好判断了,期待大家来讨论下。   个人理解:   这个应该跟BCM-BOOSTPFC是一个道理,BCM(DCM)模
[电源管理]
<font color='red'>CCM</font> BUCK和<font color='red'>DCM</font> BUCK电路
三相双开关四线PFC电路CCM控制策略的研究
  APFC(acTIve Power factor correction)技术就是用有源开关器件取代整流电路中的无源器件或在整流器与负载之间增加一个功率变换器,将整流输入电流补偿成与电网电压同相的正弦波,消除谐波及无功电流,提高了电网功率因数和电能利用率。从解耦的理论来看,三相PFC技术可以分成不解耦三相PFC、部分解耦三相PFC以及完全解耦三相PFC三类。全解耦的三相PFC,如6开关全桥电路,具有优越的性能,但是控制算法复杂,成本高。单开关的三相boost升压型PFC电路工作在DCM模式下,属于不解耦三相PFC,由于它的成本低,控制容易而得到广泛应用,但是开关器件电压应力大,电源容量难以提高,只适用于小功率场合。部分解耦的三相
[电源管理]
小编推荐:利用simplis来验证环路理论之DCM
现在来看一下DCM的 Buck : 占空比依然为0.5,输出负载为100欧姆,工作频率为500Khz。 先来计算Re,根据公式,可以得到Re=80,那么M=0.66,输出电压V=0.66*50=33,就可以算出直流增益(从占空比到输出)Gd0=30.5db; 低频极点为12.6Hz,由ESR带来的零点,依然是16Khz;如果从应用角度来说,到这里就可以了。 如果从学术角度来说,还可以计算一下那个高频极点,其计算结果为618Khz。 如此高的频率已经超过了开关频率,而实际上的低频小信号模型,前提是要远远低于开关频率。 而模型本身,在接近或者超过开关频率的情况下,已经完全不准确了,所以这个结果已经没有实际意义。 看一下仿真
[电源管理]
小编推荐:利用simplis来验证环路理论之<font color='red'>DCM</font>
小广播
最新电源管理文章
换一换 更多 相关热搜器件
更多每日新闻
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved