大家好，今天跟大家聊一聊有關DCDC工作模式和控制模式的基本概念。我們在學習開關電源的過程中，經常會遇到各種各樣的概念，比如CCM，DCM，PWM，PFM。。。這些概念種類太多，以至于我們時常會產生迷糊，甚至會把兩個不同維度的概念放到一起比較，這里我們就來把它們捋一捋，讓大家能夠更清晰的了解到這些概念的區別。首先我們來看一張圖，工作模式和控制模式可以歸納總結為圖中的幾種方式，下面我們來逐步把這些模式講清楚。
1. 工作模式
我們知道，任何一個開關電源最終都會工作在穩定狀態下，即輸出穩定的電壓為負載供電，但是負載所需要的能量是動態變化的，既然電壓不能變，那么就需要去控制電感中的電流跟著動態變化，那么就以電感中的電流狀態劃分了幾種工作模式。通過圖中我們可以很清晰的看到這幾種工作模式下電感中的電流變化趨勢，
CCM
CCM (Continuous Conduction Mode)連續導通模式：在開關周期內，電感電流從不會到0，即電感始終處于淺充淺放，兜里一直有存款，始終用不完，很有安全感。
DCM
DCM(Discontinuous Conduction Mode)非連續導通模式：在開關周期內，電感電流總會到0，并且會持續0電流一段時間，即電感始終會把存儲的能量用完，之后完全依賴電容，像極了印度阿三，發了工資就去瀟灑，用完來再回來上班。
BCM
BCM（Boundary Conduction Mode）臨界導通模式：顧名思義，它是介于CCM和DCM之間的，即中間沒有空窗期，雖然也窮了但是能接上。
FCCM
FCCM (Force Continuous Conduction Mode)強制連續導通模式：在非同步拓撲中，下管普遍使用的二極管，可防止電感電流在開關時刻反向。但在同步拓撲中，二極管被MOSFET替代，下管MOSFET導通時，電流可以瞬間從負載移除（或者此時輸出電容在反向放電），即允許負電流存在，當輸出電流減小時，變換器就不會切換到DCM模式，而是轉換到強制連續導通模式（FCCM）。
2. 控制模式
DC/DC電源屬于斬波類型，即不斷地控制MOS管導通和關斷，既然是這樣，那么我可以采用頻率不變占空比變化的方式，也可以采用占空比不變頻率變化的方式，也可以混合使用，因此就出現了三種不同的控制模式。
PWM（脈沖寬度調制）
PWM采用恒定的開關頻率，通過調節脈沖寬度(占空比)的方法來實現穩定電源電壓的輸出。在PWM調制方式下，開關頻率恒定，即不存在長時間被關斷的情況。
優點：噪聲低、效率高，對負載的變化響應速度快，且支持連續供電的工作模式。
缺點：輕負載時效率較低，且電路工作不穩定，在設計上需要提供假負載。
PFM（脈沖頻率調制）
PFM通過調節開關頻率以實現穩定的電源電壓的輸出。PFM工作時，在輸出電壓超過上閾值電壓后，其輸出將關斷，直到輸出電壓跌落到低于下閾值電壓時，才重新開始工作。
優點：功耗較低，輕負載時，效率高且無需提供假負載。
缺點：對負載變化響應較慢，輸出電壓的噪聲和紋波相對較大，不適合工作于連續供電方式。
PWM和PFM兩者的區別就是在輕負載時的效率和開關紋波。在輕負載時電流可能比較小，固定開關頻率使得在低負載時效率不高，為了降低電源在低電流時的開關損耗，所以提出了PFM工作模式。但是PFM導致開關管偶爾開關下，導致了開關電源的紋波比較大。因此為了解決兩者的問題，提出了PFM-PWM模式，即在低電流情況下電源采用PFM模式進行工作，在電流增大以后，轉換為PWM模式進行工作。
而PWM又可細分為電壓控制模式，電流控制模式。PFM又可細分為滯環控制模式、burstmode、pulse skipping mode、COT控制模式等。
以上就是關于DCDC工作模式和控制模式的講解，本質上就是根據負載的實際情況去調整控制能量的方式，以后就不要再傻傻分不清楚了。 |
