第 1 节

CCM 稳态:电感电流永不归零

在重载条件下,电感电流始终为正——这就是连续导通模式(CCM)。

回顾上一章的完整 Buck:VIN=12V, D=50%, f=10kHz, L=1mH, C=100μF, R=10Ω。稳态下输出电压≈6V,负载电流≈0.6A。

观察电感电流波形:它是一个三角波,在某个正的平均值附近上下波动。关键点是——它从来不会降到零。这种电感电流连续流动的状态就叫做 CCM(Continuous Conduction Mode)。

CCM 下的稳态分析非常简洁:开关导通时电感两端电压为 VIN−VOUT(正向),电流线性上升;关断时电感两端电压为 −VOUT(反向,通过二极管续流),电流线性下降。稳态要求一个周期内电感电流的净变化为零。

由此可得经典公式:(VIN−VOUT)×D×T = VOUT×(1−D)×T → VOUT = D×VIN。这就是 CCM 下 Buck 的电压传递函数——简洁、优雅、只取决于占空比。

标准 CCM Buck

L=1mH, R=10Ω。稳态下电感电流纹波≈0.3A,在≈0.45~0.75A 之间波动,始终为正。

读完这一节后,先运行示例,再对照上面的观察点去看节点、电流和波形变化;如果想继续自由操作,可以把当前示例单独打开。

本节抓手

  • CCM = 电感电流始终 > 0,从不归零
  • CCM 下 VOUT = D × VIN,只与占空比有关
  • 一个周期内电感伏秒平衡:充能 = 放能

建议观察

  • i_l1 波形:三角波,最低点远离零——确认是 CCM
  • out 波形:稳态≈6V(= D × VIN = 0.5 × 12)