第 4 节

临界电感:CCM 与 DCM 的分界线

临界电感 L_crit 是使电感电流最低点恰好等于零的值。L > L_crit 则 CCM,L < L_crit 则 DCM。

CCM 的条件是电感电流最低点 > 0。最低点 = 平均电流 − ΔI/2 = VOUT/R − (VIN−VOUT)×D/(2×f×L)。令最低点 = 0 求解 L,就得到临界电感。

化简后得到:L_crit = R×(1−D) / (2×f)。注意它与 R 和 f 有关:负载越轻(R 越大),需要越大的电感才能维持 CCM;频率越高,L_crit 越小。

示例:R=50Ω, D=0.5, f=10kHz → L_crit = 50×0.5/(2×10000) = 1.25mH。当前设置 L=1.2mH < L_crit,所以刚好处于 DCM 边界。试着把 L 改到 2mH,观察模式切换。

设计启示:如果希望在所有负载条件下都保持 CCM,需要选择满足最轻载时 L > L_crit 的电感值。但更大的电感意味着更大的体积和更慢的瞬态响应——又是一个工程权衡。

临界电感边界

R=50Ω, L=1.2mH (L_crit=1.25mH)。刚好在 CCM/DCM 边界。

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

  • L_crit = R×(1−D) / (2×f)
  • L > L_crit → CCM;L < L_crit → DCM
  • 轻载需要更大电感来保持 CCM

建议观察

  • 当前 L=1.2mH:i_l1 刚好触零——CCM/DCM 临界
  • 修改 L 为 2mH 后重跑:电流不再归零,进入 CCM