最近有朋友问,其电源为何纹波有点大,到底有没有问题呢?实际上,对于一个开关变换器,为了追求满载效率的高要求,则设计为同步整流模式,输出开关器件为MOSFET,但它往往需要在轻载时由同步整流模式转换为非同步整流模式,这时候输出整流管会关闭,对于这种情况,整流开关的损耗会减小,这对于优化系统轻载效率有不少帮助。
当负载电流逐步减小时,原有工作状态会由CCM工作模式转变为DCM工作模式,这时候随着负载的减小,主开关占空比也会逐步减小,这充分表明了,在DCM模式下负载会影响主占空比,负载需要的功率越小,则占空比打开的越小,对应存储在感性器件中的能量会越小,随着负载电流或者说功率的进一步减小,则受限于最小占空比数值(这个数值可能由模拟控制芯片固有设计,或者在数字控制系统中软件设定)系统可能会由连续脉冲模式进一步转换为跳周期模式,导致输出纹波变大。电源终归是一个传递能量大小及其形式的系统,当开关变换器打出一个占空比后,在感性器件中储能,这部分能量,负载在几个周期内都消耗不掉它,那么控制器会跳过这几个周期不输出脉冲,此后当前脉冲传递到输出的能量消耗完后,开关再打开,再输出脉冲进行传递到输出的能量的补充。需要注意的是,这时候由于开关脉冲是非连续的,那么其电流信号也将是非连续性的,如果系统在做电流控制模式,则会导致采样信号的不连续,必然需要在控制回路上做一定的特殊处理。当然,也可以通过增加假负载的方式,人为让系统看不到这种非连续脉冲模式,从而避免控制上的问题。