buck变换器工作模式是什么_buck变换器轻载时三种工作模式详解

buck变换器轻载时有三种工作模式：跳脉冲模式、突发工作模式、强迫连续模式。下文将对这三种工作模式进行详细介绍。

对于恒定频率的常规Buck控制器，通常其电感电流iL工作于连续电流模式（CCM），电感的平均电流IL即为输出的负载电流iload。当iload降低时，IL也将降低；当iload降低到一定值时，变换器进入临界电流模式。此时，若iload进一步降低，iL回到零后，开关周期还没有结束，在iL=0处保持一段时间后，开关周期才结束，进入下一个开关周期，此时变换器为完全的非连续电流模式（DCM）。变换器进入DCM模式后，若iload仍然进一步降低，此时为了维持输出电压的调节，高端开关管的开通时间将减小，直到达到控制器的最小导通时间tonmin，当达到tonmin后，若iload仍然在降低，控制器就必须屏蔽掉即跳掉一些开关脉冲，以维持输出电压的调节。这种控制方法即为跳脉冲模式。跳脉冲模式可在最宽的输入电流范围内提供恒定频率的不连续电流 *** 作，防止iL反向。

由于控制器允许调节器跳掉一些不需要的脉冲，相比于连续模式 *** 作，提高了轻载的效率，但其轻载的工作效率比突发模式的低，其轻载的输出纹波亦不如连续模式 *** 作。跳脉冲模式的确提供了一种工作效率和噪声的折衷方案。

图1示出Buck突发模式的原理图。突发工作模式比较器A2通过检测UITH的电压来检测输出负载的变化。正常工作时，UITH》UB-UH/2（UH为A2的滞回电压），A2输出为低电压，系统不会进入突发工作模式。当输出负载降低时，输出电压uo将会提高，输出电压反馈脚的电压UFB也相应提高。

图1突发模式原理图

此时，由于电压误差放大器A1为负反馈，因此UITH将随之降低，但仍高于UB-UH/2，突发工作模式比较器的输出仍然为低电压，系统仍然不会进入突发工作模式。当输出负载降低到一定的值时，UITH将低于UB-UH/2，A2输出将从低电压翻转变为高电压，控制电路将使高端MOSFET的输出驱动为低电平，高端MOSFET关断并停止开关 *** 作，此时输入不再向输出端传输能量，输出的大电容Co将维持低的输出负载，因此uo逐渐降低，UFB也相应地降低，此时UITH随之提高，但仍低于UB+UH/2，突发工作模式比较器仍然输出为高电压，高端MOSFET仍然关断。

随着uo的进一步降低，UFB也相应地继续降低，UITH随之继续提高。经过一段长时间后，UITH将高于UB+UH/2，A2输出将从高电压翻转变为低电压，高端MOSFET的驱动输出屏蔽被释放，系统进入正常的PWM *** 作，高端MOSFET进入开关 *** 作。由于输入的能量大于输出负载所消耗的能量，因此uo将随之提高。当uo提高到一定值时，A2输出将又一次翻转，从低电压变为高电压，如此反复。这种工作模式即为突发工作模式。

突发模式通过使用滞洄比较器控制高端开关管工作的时间很短，停止工作的时间很长，因此极大地降低了开关损耗，提高了系统的效率。另一方面由于高端开关管停止工作的时间很长，在此期间，输出电容Co将维持输出负载的能量，Co的电压uCo降低的值较大，因此Co的纹波电压uCo也大，这意味着输出纹波电压uo大。迟滞比较器的上下门限电压决定了uo值。