當(dāng)開(kāi)關(guān)電源工作于CCM模式時(shí)輸出電壓與輸入電壓滿(mǎn)足一定的關(guān)系如反激電路Vo=Vin*D/(1-D)、正激電路Vo=Vin*D、Boost電路Vo=Vin/(1-D)，假設(shè)輸入電壓Vin不變只有保證占空比D不變則輸出電壓也不變。
在DCM模式時(shí)上述關(guān)系不再成立一般是根據(jù)能量守恒來(lái)計(jì)算此時(shí)需要知道負(fù)載電阻的大小，其實(shí)DCM中也是隱含了伏秒平衡特性，見(jiàn)下圖：
圖1 伏秒平衡電流波形曲線
圖1(a)為CCM模式滿(mǎn)足伏秒平衡，圖1(b)為DCM模式其中Ton與Toff’滿(mǎn)足伏秒平衡，再觀察圖中的紅色trig三角波，相對(duì)于CCM模式只是向下平移了而其形狀并未改變。
如果在控制電路中模擬出電感電流并將電流小于零的部分補(bǔ)充上去（虛線部分）那么就能得到DCM模型下的伏秒平衡關(guān)系進(jìn)而同CCM模式一樣實(shí)現(xiàn)自穩(wěn)壓特性。
實(shí)現(xiàn)DCM自穩(wěn)壓有好多種辦法，比如用Toff反推Ton法通過(guò)積分求平均值法等，模擬電感電流法認(rèn)為是一種簡(jiǎn)單有效的方法。以反激為例，其伏秒平衡關(guān)系滿(mǎn)足Vin/Lm*Ton=Vor/Lm*Toff，只要將公式中的電壓除電感換成壓控電流源，再將“零”線上移就能實(shí)現(xiàn)兼容DCM和CCM電感電流的模擬并完成自穩(wěn)壓功，電路如下：
圖2 DCM、CCM自穩(wěn)壓控制電路
上圖控制電路左側(cè)輸入一固定占空比的PWM信號(hào)，模擬輸出功率從輕載到重載的波形如下：
圖2-1 直流輸入從輕載到重載的波形
如上圖所示隨著負(fù)載功率的增大電路由DCM進(jìn)入CCM模式，輸出電壓始終穩(wěn)定在50V左右達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。再模擬輸出功率輕載——重載——輕載突變的波形：
圖2-2 直流輸入負(fù)載突變的波形
上圖顯示經(jīng)歷負(fù)載突變后輸出電壓也可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓（輕載時(shí)有震蕩現(xiàn)象電路需做一些調(diào)整）。
前面假設(shè)的輸入電壓不變，當(dāng)輸入電壓變化時(shí)占空比需做相應(yīng)的調(diào)整才能保持輸出不變，增加一前饋電路可以解決這一問(wèn)題，電路如下：
圖3 帶前饋功能的自穩(wěn)壓控制電路
下面模擬輸入有波動(dòng)情況下由輕載到重載的波形：
圖3-1 交流輸入由輕載到重載波形
上圖輸入電壓為交流電經(jīng)整流器后的波動(dòng)電壓，隨著負(fù)載功率的增加也經(jīng)歷了從DCM到CCM的過(guò)程，輸出電壓也基本保持穩(wěn)定。
再模擬交流輸入情況下負(fù)載突變的波形：
圖3-2 交流輸入負(fù)載突變波形
通過(guò)以上仿真驗(yàn)證了這種利用伏秒平衡原理實(shí)現(xiàn)DCM&CCM模式自穩(wěn)定輸出的可行性，實(shí)際應(yīng)用中再匹配PID控制器就可以得到更精確的輸出電壓控制。那么這種控制方法能否改變功率級(jí)電路的動(dòng)態(tài)特性，對(duì)降低PID控制器參數(shù)設(shè)計(jì)是否有幫助？下一步準(zhǔn)備通過(guò)環(huán)路分析找出其中的答案。
