只要原边电感电流是处于连续的状态,就可以调用CCM模式。和浅CCM模式相比,深CCM模式的电感是浅CCM模式的几倍,而浅CCM模式、BCM模式以及DCM模式的性能以及特性可能会更为相似。显而易见的是,需要一个较为合适的参数来描述所有开关电源电感电流的工作状态。通过设置KRP值,可以让变压器的电感电流状态和磁性材料与回路特性密切相关。我们也可以更加合理地评价产品设计,比如说:
当开关电源KRP比较大的时候(特别是DCM模式),铁心损耗一般是比较大的(NP比较小),气隙较小(没有气隙要求,只满足LP值),LP小,开关电源漏感较大,纹波电流大(电流有效值高);
当开关电源KRP较小(特别是深CCM模式)的时候,开关电源铁心损耗一般是比较小(NP较大),气隙较大(有气隙要求,直流磁通平衡),LP大,漏感小,纹波电流小(电流有效值低);
大多数人都普遍认为Dmax与DCM模式的输出功率是高于相同磁芯以及开关频率的CCM模式;事实上,这并不是完全正确的(至少它并不符合实际情况,因为Dmax需要限制,空载很容易就会出现异常)。原因是开关电源DCM模式下的铁心损耗会超出你的想象(电应力也是一样);在DCM模式下,要是想大幅度地降低开关电源铁损,唯一的办法就是增加NP,过多的NP会和LP形成现实的冲突(DCM模式下LP一般比较小),导致开关电源磁芯气隙超出你的想象(开关电源漏感也会一样)但是有没有办法解决这个实际矛盾呢答案也应该是肯定的,也就是说,选择了合适的磁芯结构,比如说长径比小、声发射大(PQ,pot系列)的磁芯,可能要比大长径比、小声发射(EER,eel系列)的磁芯更加具有优势。
当KRP较大的时候
1、增加Dmax可以在一定的程度上降低一次侧的纹波电流以及有效电流值,但是二次电流应力会更差。这种方法只适用于初级阶段的电压与电流应力的平衡,这并不是一个好的设计方法。
2、开关电源空载启动困难,特别是低压大电流输出,没有跳频(特别是大范围的交流输入,比如说3.3v10a,特别是超低压输入)。
3、开关电源电感电流斜率比较大,CS采样口对噪声的影响不明显。
4、动态响应较快,回路补偿容易(特别是开关电源电流模式控制)。
当KRP较小的时候:
1、开关损耗比较大,特别是高压小电流输出,开关频率较高。
2、动态响应比较慢,环路补偿相对困难。
3、电感电流的斜率很慢,CS采样端可能会受到噪声的影响。
在超高压输入的情况下,KRP的设置应该要更大,开关电源的开关损耗将更低。对于超低电压输入,KRP应该要设置得更小,并且漏感会更低。