前面我們討論到BUCK變換器的CCM模式工作過程，其實(shí)很多時(shí)候是要掌握一種分析方法，從簡(jiǎn)單的拓?fù)淙胧帜軌蚋玫睦斫夥治龇椒?，碰到?fù)雜的電路都可以使用這種分析方式來解決。本文的話就來講講BUCK變換器的DCM模式以及DCM-CCM過渡的狀態(tài)分析。
我們現(xiàn)在將輸出負(fù)載減少到 40（而不是 5Ω。因此，在關(guān)斷期間，電感完全耗盡為零，等待 SW 再次打開。由于該電感電流也流入續(xù)流二極管 ，我們期望二極管自然截止。當(dāng) SW 斷開且二極管被截止時(shí)，我們有第三種狀態(tài)，持續(xù)時(shí)間為 D3Tsw，其中電容器自行為負(fù)載供電。
在 DCM 中，存在第三種狀態(tài)，其中所有開關(guān)都斷開。
觀察波形4，我們現(xiàn)在可以清楚地看到電感電流下降到零，導(dǎo)致二極管截止。 發(fā)生這種情況時(shí)，電感左端開路。理論上，該節(jié)點(diǎn)上的電壓應(yīng)該回到 Vout，沒有振蕩，因?yàn)?L 不再承載電流。 由于周圍的所有寄生電容（例如，二極管和 SW 寄生電容器），形成了諧振腔。 正如在波形 2 和 3 上觀察到的那樣，正弦信號(hào)出現(xiàn)并在幾個(gè)周期后消失，具體取決于電阻阻尼。圖 中描繪了 VL(t) 和 IL(t) 的演變。 由于此圖，仍然可以通過應(yīng)用方程來計(jì)算降壓 DCM 的新傳遞函數(shù)。其中 D2 代表退磁階段：
在降壓配置中，輸出電流是直流，或流經(jīng) L 的電流的平均值。 因此，平均 IL(t) 的第二個(gè)方程將幫助我們?cè)u(píng)估在 DCM 中運(yùn)行的降壓的傳遞函數(shù)：
我們?cè)賮砜纯搓P(guān)斷時(shí)候的占空比D2：
我們可以將涉及 D2 的峰值電流定義 Ipeak 代入其中：
聯(lián)立上面式子，可以得到Vout的關(guān)系：
令
解出關(guān)于M的二階方程：
其中：
在此情況下我們將分子分母同時(shí)乘以：
那么我們可以得到DCM模式下最終的關(guān)系結(jié)果：
如果我們現(xiàn)在繪制傳輸比 M 與占空比 D 的關(guān)系，我們將獲得曲線圖，其中 τL 取不同的值。 對(duì)于輸出電流低的值，我們處于深度 DCM，我們可以輕松達(dá)到 M 比為 1。然而，隨著我們?cè)黾迂?fù)載電流，仍然保持 DCM 操作，曲線結(jié)束遠(yuǎn)離 M 1。
DCM工作模式：
作為總結(jié)，可以對(duì)在 DCM 中運(yùn)行的降壓轉(zhuǎn)換器進(jìn)行一些總結(jié)：
• M 現(xiàn)在取決于負(fù)載電流。
• 對(duì)于相同的占空比，DCM 模式的增益 M 大于 CCM模式的增益。
降壓工作在 DCM 時(shí)的電感電壓和電流信號(hào)：
BUCK變換器DCM-CCM過渡狀態(tài)：
當(dāng)電感電流在開關(guān)周期內(nèi)消失為零時(shí)，轉(zhuǎn)換器被稱為在 DCM 下運(yùn)行。 相反，當(dāng)它在開關(guān)周期內(nèi)從未達(dá)到零時(shí)，我們?cè)?CCM 中運(yùn)行。 隨著負(fù)載下降，電感中的平均電流也會(huì)下降。 波紋接觸零立即重新開始的點(diǎn)稱為邊界點(diǎn)、邊界點(diǎn)或臨界點(diǎn)。 這是從 CCM 到 DCM（或相反）的轉(zhuǎn)換發(fā)生的地方：沒有圖中的死區(qū)時(shí)間。 讓我們計(jì)算負(fù)載電阻值或決定該點(diǎn)出現(xiàn)的電感值。 圖中描繪了邊界點(diǎn)電感中的電流活動(dòng)。 如前所述，在邊界模式下，對(duì)稱三角形的平均值是其峰值除以 2。否則，
我們可以分析出導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)電感電流斜率：
可以得出Ipeak的值：
代入：
電感直流分量是輸出電流 Iout：
通過消除 D 的影響簡(jiǎn)化等式：
分解 Vin 我們得到：
通過將 D 替換為降壓直流傳遞函數(shù)來重新排列這些上述等式產(chǎn)生
當(dāng)您設(shè)計(jì)降壓轉(zhuǎn)換器時(shí)，使用上述方程將給出與 CCM 模式丟失相關(guān)的提示。 因此，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)盡量設(shè)計(jì)BUCK變換器工作電流保持在臨界點(diǎn)。
線性電感電流在 C 上感應(yīng)出一個(gè)準(zhǔn)正弦電壓。
BUCK變換器的工作模式大致就這些，我們了解了通過計(jì)算分析了解電路的工作狀態(tài)后，后續(xù)我們還需要根據(jù)工作狀態(tài)來計(jì)算BUCK變換器相關(guān)器件參數(shù)的選型。