ZHCADJ0 December 2023 TPS56837
经常提及 DCM 波纹和 CCM 波纹之间的比较。从工作台测试结果来看,DCM 纹波高于 CCM 纹波,但很少有资料对其进行基本分析。本节将分析 D-CAP 降压转换器中的 DCM 纹波高于 CCM 纹波的原因。
图 4-2 展示了 DCM 运行模式下和 CCM 运行模式下的电感器电流。根据以上对 DCM 纹波计算的分析,流入输出电容器的过量电荷(即阴影标记的三角形区域)决定了输出电压纹波的值。
一个脉冲的时间周期(T1+T2+T3 和 T11+T12+T13,如图 4-2 和图 4-2 中所示)在 CCM 和 DCM 运行模式下相同,如方程式 10 所示。
同时,在 CCM 和 DCM 运行模式下,电感器上升压摆率和下降压摆率相同,这意味着 ΔIL 也相同。在 CCM 运行模式下,过多的电荷为 ΔQ2,这是通过使用方程式 12 实现的,并且其负载 ILoad2 等于 0.5ΔIL。而在 DCM 运行模式下,过多的电荷为 ΔQ1,可通过方程式 11 计算得出。
对于 DCAP 控制,一旦负载低于 0.5ΔIL,转换器就会进入 DCM 运行模式,因此 ΔIL-ILoad1 > 0.5ΔIL 会导致 ΔIL-ILoad1 > ILoad2。
根据上一部分中的计算,由于 ILoad2 高于 ILoad1,因此 ILoad2 的上升时间和下降时间都高于 ILoad1 的上升时间和下降时间,从而导致比较结果如下:
从之前的分析可以清楚地看出,ΔQ1 > ΔQ2 意味着在 DCM 运行模式中,有更多的能量被充入 Cout。因此,D-CAP 降压转换器中的 DCM 输出电压纹波高于 CCM 运行模式中的输出电压纹波。