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1、BOOST 电路两种工作模式的比较电路两种工作模式的比较 整理者：王伟旭 一、BOOST 电路两种工作模式效率的比较 设 BOOST 电路工作于临界状态时算出此时的电感值，当选用电感大于这个 值时电路工作于 CCM， 当选用电感小于这个值时电路工作于 DCM。 实际应用中， 多让 BOOST 电路工作于 CCM，主要是因为其效率高于 DCM。 对于 BOOST 电路电路来说，其电路主要的损耗在于开关管切换过程中，闭 合时流过的电流产生的能量。比较 CCM 与 DCM 的效率就是看哪种模式下开关 管消耗的能量多少， 这个能量的比较进一步来讲就是比较其流过的电流有效值的 大小。 通过计算电路两种模
2、式下的开关管电流有效值大小， 进行比较来决定这两种 模式的效率高低。 开关管在开关开启的过程中才有电流流过，其值等于电感电流，这个电流在 开启到关断这一时刻达到最大值，两种模式下的开关管电流波形分别如图 1 所 示。 图 1 开关管电流波形图 首先计算 DCM 下流过开关管电流的有效值： = ON T ON rmsDCM dtt T I T I 0 20 )( )( 1 (1.1) 对式 1.1 化简可得： 0)( 3 I D I rmsDCM =，其中 T T D ON = (1.2) 然后计算 CCM 下流过开关管电流的有效值： 21 2 2 2 1 0 2 2 21 )( 3 )( 1
3、IIII D dtIt T II T I ON T ON rmsCCM +=+ = (1.3) 对于同样的外部参数的两种模式 BOOST 电路(输入、输出电压，功率相同)， 其输入与输出电流平均值是相等的。通过这个关系我们可以得出 I0与 I1和 I2的 关系，如式 1.4 所示。 210210)( )( 22 IIIII D I D U P I in avgin +=+= (1.4) 将式1.4关系带入式1.2可得： 21 2 2 2 1)( 2 3 IIII D I rmsDCM += (1.5) 即可得到： )()(rmsCCMrmsDCM II (1.6) 二、BOOST电路两种模式电
4、感感值的比较 对于一个BOOST电路，通过改变其电感的大小可以使其从DCM过渡到 CCM，我们依据DCM和CCM两种模式下电感传递的能量是相等的这个概念来 推证CCM电感的感值大于DCM电感的感值。 对于两种模式的电感电流波形如图2所示。 图 2 两种模式下电感电流波形示意图 DCM模式下电感传递能量，换种说法就是开关管导通时电感上增加的能量 为： 2 0 0 2 10 ILIdiLdtI dt di LdtUIW DCM I DCMDCMDCM = (2.1) CCM模式下电感传递能量为： )( 2 1 2 2 2 1 1 2 IILIdiLdtI dt di LdtUIW CCM I I CCMCCMCCM = (2.2) 由(2.1)=( 2.2)可得： 2 2 2 1 2 0 II I L L DCM CCM = (2.3) 根据已推导过的等式： 210 III+=带入式2.3可得： 1 21 21 2 2 2 1 2 0 + = = II II II I L L DCM CCM (2.4) 即CCM下电感感值大于DCM下电感感值。