原来DCM和CCM区别这么大！你选对了吗？

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 本期内容                  

在之前的电源小课堂第二话中，给大家讲解了轻载高效的AAM模式，AAM是DCM模式的一种，与DCM相对应的是CCM模式，很多工程师朋友并不知道两者的区别，更不知道该如何选择。今天的电源小课堂就带大家搞清楚这个问题。

 

 

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视频文字部分  

 

       DCM和CCM的概念    

以基础的Buck为例，上管Q1导通时，输入给电感储能同时给输出提供能量。下管Q2导通时，电感续流给输出提供能量。

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《非隔离电源的轻载高效小妙招》

图1

CCM即连续导通模式，是指在一个开关周期内，电感电流连续，电感电流可以降到0，但不会维持为0。

DCM即断续导通模式，是指在一个开关周期内，电感电流总有一段维持为0。

DCM又分为降频DCM和定频DCM，由于实际使用中都是以降频DCM为主，因此下文均是以降频DCM为例。

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《非隔离电源的轻载高效小妙招》

图2

 DCM与CCM的差异    

重载时，无论是DCM模式还是CCM模式，都会以CCM模式运行，所以没有可比性，两者的差异主要体现在轻载下。

01  轻载效率

轻载时buck的损耗以开关损耗为主，从开关损耗的计算公式可以看出，开关损耗与开关频率成正比：

其中，ton和toff分别为上管导通所需时间及关断所需时间，fsw为开关频率。

DCM模式会降低开关频率以降低损耗。因此在轻载时，DCM模式能有更高的效率。这就好像司机师傅在运货需求较小时，以DCM模式运行的司机师傅会降低运送频率以节省运输费用；而在运货需求较大时，司机师傅就要开足马力运输以确保供应充足。

02  静态输出纹波

由于DCM模式在轻载下会降频运行，相同条件下频率越低输出纹波越大。因此CCM模式在轻载时静态纹波会优于DCM。

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《非隔离电源的轻载高效小妙招》

图3

03  响应速度（动态纹波）

CCM模式下的响应速度比DCM更快。这同样是由于DCM模式降频导致响应速度变慢。CCM就好像送货师傅不仅每天坚持送货，每次也都会带充足的货物，多余的货物再送回去；而DCM在运货需求较少时，两三天才送一次货，每次的货物量也刚刚好。但是当运货需求突然增大时，DCM则需要更长的时间来反应才能满足运货的需求。

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《非隔离电源的轻载高效小妙招》

 

图4

04  CCM需要同步Buck才能实现

这是由于轻载时CCM模式会有负向的电感电流流经下管，非同步Buck的下管为二极管不能流过负向电流。

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《非隔离电源的轻载高效小妙招》

图5

CCM和DCM各自优缺点总结：

   

• CCM：输出纹波小，响应速度快。但是轻载损耗大，效率低，且必须要同步buck才能实现。

• DCM：轻载损耗小，效率高。但是输出纹波大，响应速度慢。

 适用场景    

在需求轻载高效的场合，需要选用DCM模式。例如电池供电，如果设备经常会工作在低功耗模式下，那么DCM可以有效提高电池续航时间。适配器供电的情况下往往没有这种需求。

而有些场合只能选用CCM模式，例如对频率敏感的射频器件，需要全负载范围内输出纹波尽量小的运放等场合。

如果没有特别的要求，则两种模式都可以选择。

 模式配置方式    

如何配置芯片参数来获得需要的模式呢？

 01    

 部分芯片有模式选择的管脚，例如MPM3620。对MPM3620的AAM脚进行不同的配置可以使其工作在不同的模式。

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图6

02    

  部分芯片有两种版本。例如MP2330是AAM的版本，而MP2330C是CCM的版本。

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图7

03    

  部分芯片可以通过I²C修改寄存器来设置，例如MPM3695-25。

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图8

   

工程师朋友们，现在知道CCM和DCM之间的区别了吗？欢迎大家持续关注MPS电源小课堂和MPS微信公众号，学习更多干货知识。

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NVDC 充电路径管理

 

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