boost电路为什么有DCM模式

1万 · 2021-10-9 21:31

HWM 发表于 2021-10-9 16:13
就是这句“ 由于电感此后电流维持零（MOS管关断），那么电感右侧电压将几乎瞬间变到Vin。”所致。

理想 ...

一本正经胡说八道，瞬间是多长时间？

2万 · 2021-10-9 22:30

不亦心发表于 2021-10-9 21:31
一本正经胡说八道，瞬间是多长时间？

“瞬间是多长时间？”

电感电流以一定的斜率下降至零，同时二极管由正偏至零偏。接下来，电感电流维持零（二极管进入反偏）。

由电感电压正比于电流变化率，直接可以从电感电流波形看出其电压的变化关系。

只看该作者 · 2021-10-9 23:10

我纳闷，DCM 干吗不可用于 boost电路？！
boost电路，除了吃纯直流，还可市电全波整流直接供电，
当然，连续断续，指的是每次开关之间的事，跟市电的那个正弦半波波形无关，这个我明白。

只看该作者 · 2021-10-9 23:46

噢，对呐，还有一点，
跟连续断续挂钩的，除了是开关动作，还有就是电感，
连续断续，是电感的电流而非负载电流，boost电路，从电感(及电源)流向负载的电流永远是断续的！

1万 · 2021-10-10 12:38

HWM 发表于 2021-10-9 22:30
“瞬间是多长时间？”

电感电流以一定的斜率下降至零，同时二极管由正偏至零偏。接下来，电感电流维持零 ...

20楼的波形图解释的很清楚

还在继续忽悠

1万 · 2021-10-10 12:48

tianxj01 发表于 2021-10-9 15:44
我画了一个图，看看还像那么回事情吧：
等电感电流断流，电感能量确实没了，但是电容上有有效电压，开始放 ...

你的图画的是那么回事，电感的能量是没了，但是跑到别的地方去了。在物理层面还有电磁辐射
如果没寄生电容，这种情况高数的理论，没用了。因为不连续。信号与系统有打补丁。

2万 · 2021-10-10 13:14

本帖最后由 HWM 于 2021-10-10 15:28 编辑

不亦心发表于 2021-10-10 12:38
20楼的波形图解释的很清楚

还在继续忽悠

21楼的解释看不懂吗？

“理想无分布和寄生特性下无振荡，但实际非理想就会存在一定的振荡现象。”

2万 · 2021-10-10 13:43

叶春勇发表于 2021-10-10 12:48
你的图画的是那么回事，电感的能量是没了，但是跑到别的地方去了。在物理层面还有电磁辐射
如果没寄生电 ...

“如果没寄生电容，这种情况高数的理论，没用了。”

有用。

如果二极管采用指数律模型，没有“寄生电容”而相关过程连续。其实，即便是采用二极管理想模型，相应的“非连续”高等数学同样可以处理。

1万 · 2021-10-10 18:26

HWM 发表于 2021-10-10 13:43
“如果没寄生电容，这种情况高数的理论，没用了。”

有用。

你说的是二极管指数形式是spice用的情况，但是大多数开关电源的书，这一情况是用的开关模型。
作为工程师，这一突变过程，有emi问题，也是要研究的。我记得仿真软件给出的图形是个振荡的情况，比t发的图振荡的时间更长(比较理想)。
没有寄生电容的情况，没有想过，emi辐射的情况得按实际情况去考虑

1万 · 2021-10-10 18:42

tianxj01 发表于 2021-10-9 15:20
给你补充一下：
在CCM，由于有分布电容存在，当电感电流归零，电容上电压是输出输入电压差的电压，而电感 ...

这一块你搞得挺透彻，我们搬板凳学习

2万 · 2021-10-10 19:07

本帖最后由 HWM 于 2021-10-10 19:11 编辑

叶春勇发表于 2021-10-10 18:26
你说的是二极管指数形式是spice用的情况，但是大多数开关电源的书，这一情况是用的开关模型。
作为工程师 ...

首先，二极管采用理想二极管模型（即所谓“开关模型”）的分析完全可以使用高等数学方法。

至于“开关”所致EMI问题那是由于突变所致可观高频成分，其传导和辐射都在电磁理论中有阐述，无论是相关工程师和理论研究者都必然知晓。

作为相关理论，通常并不是包罗万象的，有一个基本的体系，否则电路理论本身就不存在了。“工程师”考虑电子系统的完整特性（譬如涵盖分布和寄生特性）是需要的，但不排斥基本原理的考量。LZ在此需要了解的是相关系统的基本原理，自然优先考虑其基础的原理性知识。

1万 · 2021-10-10 20:41

HWM 发表于 2021-10-10 19:07
首先，二极管采用理想二极管模型（即所谓“开关模型”）的分析完全可以使用高等数学方法。

至于“开关” ...

开关模型涉及某点的电流或电压变化，变化量为常数，变化时间趋于0。
信号与系统，是单位阶跃函数和冲激函数的关系，我认为是高数打补丁的情况。我是这么理解的

2万 · 2021-10-10 21:22

叶春勇发表于 2021-10-10 20:41
开关模型涉及某点的电流或电压变化，变化量为常数，变化时间趋于0。
信号与系统，是单位阶跃函数和冲激函 ...

冲激函数是广义函数，无具体函数值定义；而阶跃函数除阶跃非连续点无具体函数值定义（通常可自定义）外其它有函数值定义。阶跃函数虽然可被认为是广义函数（涉及到广义函数微积分）但在高等数学一般课程内容中就有涉及，且在分段分析处理中常用（包括一般的阶跃非连续点）。

高等数学乃至广义函数论是数学的一部分，信号与系统只是将其作为工具引用而已。

1万 · 2021-10-10 21:53

HWM 发表于 2021-10-10 21:22
冲激函数是广义函数，无具体函数值定义；而阶跃函数除阶跃非连续点无具体函数值定义（通常可自定义）外其 ...

楼主说的突变成零，的确是从高数的角度去分析的，变化量为常数，变化时间趋于0，的确会搞出无法理解的事情来。我以前也是这么思考的呀

只看该作者 · 2021-10-11 11:47

叶春勇发表于 2021-10-10 18:42
这一块你搞得挺透彻，我们搬板凳学习

其实这里二极管模型真心不是主要因素，无论是肖特基还是快恢复，由于电感---二极管---输出电容的充电电流被电感控制着归零，这时候虽然二极管开始承受反向电压，但是基本上属于零电流自然截止，所以我们基本上不需要考察截止前电压多少、反向恢复什么的，和理想二极管特性非常接近，当开始进入DCM段的衰减震荡，就是由于电容储能引起的EMI有害震荡，而这个等效电容同时包括二极管寄生电容，因为该数值比例远低于其他像电感寄生电容、MOS管等效电容等等，因此这里分析时候也是可以忽视的。

1万 · 2021-10-11 12:32

tianxj01 发表于 2021-10-11 11:47
其实这里二极管模型真心不是主要因素，无论是肖特基还是快恢复，由于电感---二极管---输出电容的充电电流 ...

我看了你的说的。
你好像认为电感电流为0，就代表能量释放完了。
实际上电感的能量释放完，是电流的变化率为零。U=L*di/dt。也就是说电感的电流为0，相对于-1A还是有能量的。di=0-（-1）=1A
在这个boost的放电过程中，电感电流从Ipm下降到0，这是一个斜线向下穿越0A，电流变化率在0的斜率不为0.这个斜率就是di/dt还是有能量的。
如下图仿真所示

电流在0A斜率是下冲的，类似移动物体的惯性。

1万 · 2021-10-11 12:38

也可以根据电感电流不能突变来解释，电感的电流虽然到0，但是变化率不为0，还是沿着这个这个斜线往下走（电感电流不能突变），直至电感电流变化率为0.

只看该作者 · 2021-10-11 13:34

叶春勇发表于 2021-10-11 12:38
也可以根据电感电流不能突变来解释，电感的电流虽然到0，但是变化率不为0，还是沿着这个这个斜线往下走（电 ...

理解偏差了，电流不能突变，从0到继续0，电流没变化吧？
电感所有的能量都表现为磁场，而所有磁场能量均是电流的函数，问电流为0的线圈，磁场能量为多少？
所谓电感电流不能突变，数学上是指电流只能以一个可描述的斜率而不是瞬间从某个值跃迁到某个值，只是在某个规定的电压下面，表现出固定的斜率，你给个突变的电压，它就会给出突然转折的斜率。
就像一个静态的线圈，开关管导通，就是给的突变电压，然后电流从0开始按固定斜率上升，这过程无需任何过渡，就是硬转折。你也可以理解为原来电流斜率为0，（当然绝对值也是0）突然变成45°线性上升电流。作为无源器件的可逆来理解，则当电感电流重新变成零，其内部磁场能量归零，如果外部没有有源激励电压，其端电压自然突变（注意这个突变是允许的）而归零。当然上面这些描述均不考察电容效应。
更深层次的理解，当储能时候，是当电感受外加电压驱动时候，自感产生的反电动势用来对抗施加的直流电压才表现出来电流线性增长，而反向的，电感释放能量时候，线性减少的磁场，在反向恒压放电条件下，就表现为电流线性减少状态，至于电流的变化率，则纯粹取决于反向放电的恒压大小，和当初的电流绝对值无关。
我们可以描述一个超导理想电感，一个充电开关模型、一个短路开关模型，一个放电开关模型，第一个动作是恒压充电，然后到某电流值，充电开关断开，同时电感短路开关导通，再到某个时间，短路开关断开放电开关接通，则你可以获得一个完美的电流梯形波。

1万 · 2021-10-11 14:05

本帖最后由叶春勇于 2021-10-11 14:07 编辑

tianxj01 发表于 2021-10-11 13:34
理解偏差了，电流不能突变，从0到继续0，电流没变化吧？
电感所有的能量都表现为磁场，而所有磁场能量均 ...

你是说这种图吗，ｄｃｍ电感电流图

这个红色原点，0-和0有剧烈变化，0到0+没有变化。用高数的术语就是不连续。u=Ｌｄｉ／ｄｔ这一点电流变化斜率，鬼知道是多少。教材是用0-,0+多段分析的。
我个人认为这种理论的画法主要是为了分析拓扑的简化图。
你我观点的分歧，你认为能量来自分布电容存储的能量。我认为能量来自电感还有剩余的能量。
这个东西我也扯不清楚，可以等ｈｗｍ有没有兴趣发个帖专门解释下。

只看该作者 · 2021-10-11 14:41

本帖最后由 tianxj01 于 2021-10-11 14:42 编辑

叶春勇发表于 2021-10-11 14:05
你是说这种图吗，ｄｃｍ电感电流图

这个红色原点，0-和0有剧烈变化，0到0+没有变化。用高数的术语就是不 ...

你画的图，不要说是到归零的时刻，就是顶部，其电流变化率也是一个非连续不可计算之斜率。
我说的超导理想电感，用短路线短路，电感电流理论上可以无限恒定，没有衰减没有增长。这时候电感端电压为0但是有恒定电流，维持一个固定静态磁场，这时候本质和电容充满电，然后存放一样道理，只是一个存储磁场，一个存储电荷。
总体的，电感电流完全可以不连续，但是不能突变，也就是可以有转折，但是不能有突变。所谓突变，就是理想锯齿波这样电流不消耗时间突然变成另外一个值。
数学上就是不连续，但是分段可导。

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