僅一個電池可能無法為復雜系統(tǒng)提供正常工作所需的所有電壓軌。汽車 LED 驅(qū)動器、音頻放大器以及電信等應用需要升壓轉(zhuǎn)換器將較低輸入電壓轉(zhuǎn)換為較高輸出電壓。要確定應該將轉(zhuǎn)換器的工作模式設(shè)計成連續(xù)傳導模式 (CCM)、非連續(xù)傳導模式 (DCM) 還是二者的結(jié)合，這對于升壓轉(zhuǎn)換器設(shè)計人員來說可能不太明確。

升壓轉(zhuǎn)換器的形狀和尺寸多種多樣，所支持的電源等級和升壓比率非常廣泛。這些要求決定了升壓轉(zhuǎn)換器最適合在 CCM 下工作，還是在 DCM 下工作。在 DCM 下，電感器電流在 FET 導通時開始從零升高，并在下一個轉(zhuǎn)換周期到來之前完全放電歸零。但在非同步 CCM 升壓情況下，無論電流是在升高、在下降，還是在將電感器儲存的能量釋放到輸出電容器和負載中，電感器電流始終大于零。

在 CCM 下，占空比對負載而言是恒定的，但會隨輸入電壓變化而變化。在大多數(shù) CCM 設(shè)計中，當?shù)陀谀骋蛔畹拓撦d時，工作模式會轉(zhuǎn)換為 DCM，因為電感器電流在下一個轉(zhuǎn)換周期到來之前最終會降低至零。

在大多數(shù)情況下，高功率升壓轉(zhuǎn)換器工作在 CCM 下，而低功率升壓則在 DCM 下完成。這是因為 CCM 允許較低峰值電流流過整個電路，通常會帶來較低電路損耗。但可能在高電壓升壓轉(zhuǎn)換的輸出整流器中也有例外，例如在 PFC 中，反向恢復電流會導致更多損耗。這種損耗通?？刹捎酶哔|(zhì)量（快速）整流器進行處理。

如果在DCM 下工作，會出現(xiàn)在CCM 模式下兩倍的峰值電感器電流，但如果故意減小電感值，則該電流可能還會高很多。這些更高電流不僅可增大輸入輸出電容器中的均方根電流，而且還可增加 FET 中的開關(guān)損耗，因此需要更大（或更多）的組件來應對附加應力。單這一項不足通常就能掩蓋DCM 在高功率下提供的其它優(yōu)勢。

盡管電感器均方根電流在 DCM 下更高，但其線阻通常會低很多，因此銅損耗往往與 CCM 相同或更低。不過，DCM 下的核心損耗在高功率等級下更大。有時候可能需要更大的核心來處理這些增加的損耗，這會使經(jīng)常讓人振奮的“更小電感器尺寸”優(yōu)勢黯然失色。DCM 能真正發(fā)揮優(yōu)勢的地方是較低功率等級，這里電容器和 FET 中增加的應力不一定需要較大組件，采用較小電感器即可。

DCM 的一個額外優(yōu)勢是在以高升壓比率工作時（此時 CCM 工作需要大量的導通時間），可通過減小電感值來縮短導通時間（伴有更高峰值電流）。這非常好，因為控制器經(jīng)常會達到最大可控制導通時間（或最小關(guān)斷時間）限值，跳過脈沖。這樣，設(shè)計人員可根據(jù)控制器的可工作范圍對導通和關(guān)斷時間進行微調(diào)。此外，DCM 的控制環(huán)路表現(xiàn)要優(yōu)于 CCM，因為沒有右半平面零點，其可轉(zhuǎn)換為優(yōu)異的瞬態(tài)性能。

有時候可通過減小電感值將 RHPZ 的影響降到最低，我們可將 RHPZ 推到影響較小的更高頻率位置。無論在輕負載、啟動還是在瞬態(tài)條件下，所有 CCM 升壓都可在一定條件下以 DCM 模式工作。這完全可以接受，但應該搞清楚出現(xiàn)這種情況時的條件。

圖 1 是電感方程式（方程 1）中反向升壓比率 (VIN/VOUT) 與占空比 (D×(1-D)^²) 的比較圖。該項目與 CCM 升壓轉(zhuǎn)換器中所需的電感成正比。本圖中的峰值出現(xiàn)在 VIN/VOUT 比值為 2/3 時或升壓比率 (VOUT/VIN) 為 1.5[1] 時。這可能是有些不太直觀的結(jié)果。它的意思是，在采用變化輸入電壓的設(shè)計中，電路必須在VIN/VOUT 比率的一個區(qū)段間工作。如果該范圍非常廣泛而且該區(qū)段包含圖 1 中的峰值，那就應該在 2/3 的 VIN/VOUT 比率位置計算電感。如果該區(qū)段不包含 2/3 點，那它就應該在其相對峰值比率處進行設(shè)計。

圖 1.CCM 所需的最大電感出現(xiàn)在 VIN/VOUT = 2/3 時

方程 1

圖 2 是汽車 LED 驅(qū)動器應用，其采用控制器調(diào)節(jié)輸出電流，而不是固定輸出電壓。該設(shè)計電路在 0.27 至 0.97 的區(qū)段間工作，如圖 1 中虛線所示。應在 2/3 的比率位置計算其電感。LED 負載電流是恒定的，因此要選擇所需的電感，就得選擇低于實際負載電流的設(shè)計負載電流。只要實際負載電流大于這一所選等級，轉(zhuǎn)換器就會在 CCM 下工作。

圖 2.LED 升壓轉(zhuǎn)換器設(shè)計示例始終在 CCM 下工作，負載恒定

在本示例中，LED 電流為 0.22A，選擇了 0.15A 的臨界傳導等級，這就意味著轉(zhuǎn)換器應始終在 CCM 下工作。該等級可在最大限度降低所需電感與確保 CCM 工作之間實現(xiàn)良好平衡。對于該設(shè)計，這相當于是 68uH 的計算所得電感。要證實該電感是否正確，可將圖 [2] 的 D(1-D)² 項指定為常數(shù) K。將該常數(shù)代入方程 1 并進行計算，可通過方程2 計算出K 值。我們可使用 K 的計算值來確定工作邊界。

方程 2

圖 3 與圖 1 相比稍有不同，橫坐標變成了占空比，而不是原來的 VIN/VOUT。圖中顯示了設(shè)計示例（采用 68uH 電感器）的 K 計算值以及 0.15A 的降低負載電流。我們可以看到，電路工作一直處于該曲線上方，這說明在所有輸出電壓下電路將始終在 CCM 下工作。但電路實際可將電流調(diào)節(jié)為 0.22A，因此 K 的典型值接近 0.23。這明顯高于該曲線而且更加深入 CCM，因此可提供所需的裕量。

圖 3.占空比可影響升壓轉(zhuǎn)換器的工作模式

正如另一個可形象展示意外工作情況的設(shè)計點示例所示，必須考慮在改用 33uH 電感器時會出現(xiàn)的情況。如果該值通過 VIN 最大值或 VIN 最小值計算，而不是通過與圖 1 峰值有關(guān)的 VIN 計算，就可對其進行選擇。由于電感為 33uH，因此K 的對應值等于 0.11，如圖 3 所示。在 0.16 與 0.55（分別對應 28VIN 和 15VIN）的工作占空比之間，電路會無意間工作在 DCM 下，而在這些占空比以外則工作在 CCM 下。由于兩種模式具有不同的控制環(huán)路特征，因此如果在多種模式下工作可能會導致適當?shù)牟环€(wěn)定性。

升壓轉(zhuǎn)換器可在 CCM、DCM 或這兩種模式下工作，主要取決于輸入電壓和負載。在計算所需的電感以確保 CCM 工作時，必須知道計算中使用的輸入電壓（或占空比）值。對于具有寬泛輸入的設(shè)計而言，應使用 2/3 的 VIN/VOUT 比率(D = 0.33)?，F(xiàn)有設(shè)計可使用方程 2 計算出的 K 值通過D(1-D)^² 曲線確定工作模式。通過正確調(diào)整電感器尺寸，可以避免意外問題發(fā)生，并能更好地掌握升壓轉(zhuǎn)換器正工作在哪種或哪幾種模式下。