當(dāng)開關(guān)電源工作于CCM模式時輸出電壓與輸入電壓滿足一定的關(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模式時上述關(guān)系不再成立一般是根據(jù)能量守恒來計算此時需要知道負(fù)載電阻的大小，其實DCM中也是隱含了伏秒平衡特性，見下圖：

圖1 伏秒平衡電流波形曲線

  圖1(a)為CCM模式滿足伏秒平衡，圖1(b)為DCM模式其中Ton與Toff’滿足伏秒平衡，再觀察圖中的紅色trig三角波，相對于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)系進而同CCM模式一樣實現(xiàn)自穩(wěn)壓特性。

  實現(xiàn)DCM自穩(wěn)壓有好多種辦法，比如用Toff反推Ton法通過積分求平均值法等，模擬電感電流法認(rèn)為是一種簡單有效的方法。以反激為例，其伏秒平衡關(guān)系滿足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，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進入CCM模式，輸出電壓始終穩(wěn)定在50V左右達到了預(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實現(xiàn)穩(wěn)壓（輕載時有震蕩現(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)整流器后的波動電壓，隨著負(fù)載功率的增加也經(jīng)歷了從DCM到CCM的過程，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

  通過以上仿真驗證了這種利用伏秒平衡原理實現(xiàn)DCM&CCM模式自穩(wěn)定輸出的可行性，實際應(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電路的動態(tài)特性，對降低PID控制器參數(shù)設(shè)計是否有幫助？下一步準(zhǔn)備通過環(huán)路分析找出其中的答案。