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Buck 电路中的CCM和DCM 降压电路是一种基本的DC/DC变换器。随着IPM驱动和MCU供电、LED照明驱动、继电器和交流开关供电等小功率、直接从母线电压供电的应用场合越来越多，而目前的大部分DC/DC变换器输入电压一般在50V以内，一种高压的降压型斩波变换器被研究和使用得越来越广泛。考虑到降压电路构成简单、成本较低，因此这种变换器具有良好的市场前景。本文对其原理和高压降压电路应用设计进行了详细地阐述。 降压电路拓扑分析 图1是降压拓扑的电路图。当t=0时驱动S导通，电源Uin向负载供电，电感电流iL线性上升。当t=ton时控制S关断，二极管VD续流，电感电流呈线性下降。 图1：降压拓扑电路图。 根据电感电流是否连续，可分为连续电流模式(CCM)、不连续电流模式(DCM)和临界电流模式(BCM或CRM或TM)。通常串接较大电感L使负载电流连续且纹波小。但是小功率SMPS中为了减小噪声以及损耗，通常选定电感电流不连续模式(DCM)。CCM和DCM下的各参数波形如图2所示。 ? 图2：CCM和DCM下主要参数波形。 1. BCM和CCM 设IL为iL的平均值，△iL是iL的纹波值。则在BCM和CCM模式下：?? 稳态时: ?? ? ?又?? 从(3)和(4)得：?? 从(1)、(2)和(5)得： 在CCM下, (5)取号??? 在BCM下, (5)取等号， == L=R*Ts*(1-D)/2 2. DCM 设图2中t1处iL=0，且a=(t1-ton)/Ts=t1/Ts-D。则稳态时 L上电压开关周期平均值为0: ? C在开关周期内电流平均值为0: iL的平均值：IL=△iL*(D+a)/2△iL/2 Load电流： Io=Uo/R ???? 根据(7)、(8)和(4)得: 0.5*[(Uin-Uo)/L]*D*Ts*[Uin*D/Uo]=Uo/R ?? 且: K=2*L/(D2*Ts*R)=2/(D2*x), x=Ts*R/L, y=Uo/Uin。 图3：各模式下Uo/Uin的比值变化图。 降压仿真 使用SACT软件对降压电路进行仿真。若输出电压Uo=15V、输入电压Uin=220V，则选取驱动脉冲P1占空比D=Uo/Uin=15/310=0.04839。选取R=75Ω，则输出电流Iout=15/75=0.2A。取频率为f=100kHz，按照临界电感电流模式(CRM)来设计，L=R*T*(1-D)/2=75Ω*(1-0.04839)/(2*100kHz)=0.71mH。 相应的电路和波形如图4所示。波形从上而下分为：Vdc1，Vds(SW)，VR1、IL1和ID1。 图4：降压拓扑电路仿真图。 实现降压电路的控制器A635x 1. A635x方框图 STR-A635x系列是内置功率MOSFET和控制器的Flyback型开关电源用厚膜集成电路。A635x为PRC工作方式，采用DIP-8封装，最适于小功率电源。由于所需外接器件很少，电路设计简?g，因此容易实现电源的小型化和标准化。注：PRC为Pulse Ratio Control(关断时间一定的导通脉冲宽度控制)的缩写。　 图5：A635x的方框图。 A635x特点： ● 小型DIP-8绝缘封装，适合于低背、小容量开关电源。 ● 使用On Chip Trimming技术，振荡器内置于控制器MIC中。 ● 控制器内部的比较器使用了温度补偿，温度漂移小。 ● 电源启动前控制器的工作电流小(50μAmax)。 ● 内置有源低通滤波器，使电源在轻负载时能稳定工作。 ● 使用高耐?RMOSFET，保证MOSFET的雪崩能量： ● 由于保证MOSFET的雪崩能量，因此可以简化浪涌吸收电路的设计 ● 可免除Vdss的余量设计 ● 内置MOSFET的定电压驱动电路 ● 丰富的保护功能 ● 过电流保护(OCP)：逐个脉冲方式 ● 过电压保护(OVP)：锁定方式 ●过热保护(TSD)：锁定方式 A635x的方框图如图5所示。 2. PRC控制 定电压控制是以固定MOSFET的OFF时间(?P15μsec)、调节ON 时间的PRC工作方式进行。该工作方式为PRC方式。 图6:PRC定电压控制动作电路图。 输出电压的定电压控制是由光耦的反馈电流实现的。当VR5电压(ID的峰值)+VR4电压(FB电流)之和达到Comp.1 反转阈值时MOSFET关断。故A63系列为电流控制方式。 一般的，在电流控制方式下轻载时VR4的电压较大(由于光耦的反馈量较大)，MOSFET导通时的浪涌电流产生的噪声易使Comp.1误动作。A63系列为了防止这种现象，在MOSFET关断期间使用一个A-LPF降低OCP/FB端子与GND间的阻抗。这是一个0.8mA 的定电流电路，在MOSFET导通前，流入OC