上次拆解了一個采用BUCK" title="BUCK">BUCK PFC做的電源,其BUCK工作在DCM" title="DCM">DCM模式,我不理解為什么要采用DCM BUCK,而不采用CCM" title="CCM">CCM BUCK,看其用料,應(yīng)該是不計成本的,那就應(yīng)該是在效率、PF值、功率密度、溫升、EMC……之間做了取舍吧?
個人認(rèn)為:
DCM BUCK相對于CCM BUCK來說,可以減小電感匝數(shù),減小開關(guān)管的電流應(yīng)力,但需增大了電感線徑,工作峰值電流會加倍,有效值電流也會較大,輸出二極管的電流應(yīng)力較大,這樣會導(dǎo)致溫升升高,EMC處理難度加大。
對功率密度,PF值和效率的影響就不好判斷了,期待大家來討論下。
個人理解:
這個應(yīng)該跟BCM-BOOSTPFC是一個道理,BCM(DCM)模式下的效率比CCM模式高,假設(shè)輸出功率不高的話,各元器件的電流應(yīng)力其實并不大。即使是BUCK-PFC,其輸出電壓依然超過100V,CCM模式下功率半導(dǎo)體器件的選型,應(yīng)該也要比BCM模式下困難很多。沒有具體分析,計算,僅代表 “ 臨時性的觀點 ” 可以確定的是,BUCK-PFC對變壓器設(shè)計的貢獻(xiàn)是無與倫比的(尤其反激)。
BUCK-PFC 輸出電壓一般低與100V,因為100V以下的電容體積相對小很多,MOS管的RON也會小很多,可以說是一道坎。
MOS管和二極管的電流應(yīng)力是相差不到,但電感的峰值電流會大1倍多。
DCM模式效率會比CCM高?一定是嗎?為什么呢?
根據(jù)BUCK原理,降壓比越大,效率越低。所以220VAC輸入,+HVDC=300V,
BUCK電壓最好不要過低。個人觀點:
1、BCM模式可以采用較小的變壓器(磁芯);
2、BCM模式變壓器的氣隙很小,邊緣磁通損耗較小(或許輻射會有所改善);
3、BCM模式下,半導(dǎo)體幾乎不存在反向恢復(fù)損耗(也會改善EMI);
4、BCM模式下,電流應(yīng)力確實較大,但綜合對比優(yōu)缺點已經(jīng)很明顯(小功率)。
我上次拆的那個是90W的,全電壓輸入,BUCK輸出84V,效率為94%~95%
應(yīng)該是DCM電感氣隙更大吧,因為感量小,DI/DT比較大,EMC應(yīng)該會更差吧?
BCM模式下,磁芯中沒有直流磁通,理論上無需氣隙。
?、偻饧拥姆胫怠⒃褦?shù)、磁芯面積決定了交變磁通量;
VTon(n) + Np + Ae → △B
②直流平均電流值、匝數(shù)、磁路長度決定了直流磁場強度;
Idc + Np + Le(lg) → Hdc
由計算可知,BCM模式下,磁芯匝數(shù)非常少。
電流過大,EMI確實會變差。但無二極管反向恢復(fù),EMI也會變好。
共模、差模?傳導(dǎo)、輻射?呵呵,沒分析過。
關(guān)于EMI,DCM峰值高,開關(guān)噪聲大,在低頻段能量較高;CCM有二極管反向恢復(fù)電流,這個可以產(chǎn)生頻率很高的噪聲,在高頻段能量較高。定性考慮:輸入電壓,占空比,輸出功率,頻率都相同時,輸入端口濾波部分DCM需要更大的X電容或差模電感,CCM需要更大的共模電感;CCM還需要二極管吸收。
關(guān)于功率器件,DCM需要更大的濾波電容,更大峰值電流的FET和二極管;CCM需要更大的電感,恢復(fù)更快的二極管.