本文可下载：开关电源Buck电路CCM及DCM工作模式》
一、Buck开关调节器：
二、CCM及DCM定义：
1、CCM (ContinuousConduction Mode),连续导电模式：在开关周期中，电感电流永远不会达到0。或者电感器从不复位，这意味着电感磁通量在开关周期中永远不会回到0。当电源管关闭时，线圈中有电流。
2、DCM，(Discontinuous Conduction Mode)非连续导通模式：在开关周期中，电感电流总是为0，这意味着电感被适当地复位
3、BCM（Boundary Conduction Mode），边界或边界线导通模式：控制器监控电感电流，一旦检测到电流等于0，功率开关立即关闭。控制器总是等待电感电流复位来激活开关。若电感值电流较高，且截至斜坡相当平坦，则开关周期延长，BCM变频器是可变频率系统。BCM变换器可称为临界导通模式或CRM（Critical Conduction Mode）。
图1通过花电感电流曲线表示三种不同的工作模式。
图2 三种电感工作模式：CCM、DCM、BCM
电流斜坡的中点幅值等于直流输出电流的平均值，峰值电流与谷值电流的差值为纹波电流。
三、CCM工作模式及特点
根据CCM在连续模式下测试降压变换器的波形，如下图3所示。
波形1表示PWM图形将开关触发到导通和截止日期。当开关开关时SW导通时，公共点SW/D上的电压为Vin。相反，当开关断开时，公共点SW/D当电感电流向二极管D提供偏置电流时，电压将放置为负。
波形3描述了电感两端电压的变化。在平衡点，电感L两端的平均电压为0，S1 S2=0。S1面积对应于开关导通时电压和时间的乘积，S2面积对应于开关断开时电压和时间的乘积。S简单地乘以矩形高度，S也是矩形高度-t乘以（1-D）。
从上面的风格可以看出D(占空比)变化。理想情况下，传输特性独立于输出负载。但是书上说这个描述不是很准确，我仔细看了再告诉你。
事实上，让我们看看上面的最后一个波形，当开关关闭时，SW/D点电流波形有个很大的尖峰，我自己有测的是电压波形，用电压芯片ACT4065及ACT4065A,如图4所示，图5所示，具体原因。
图4 图5
首先，由于开关关闭，作用于二极管的阴极突然中断了二极管的导通周期。对于PN二极管首先需要通过正向导PN结变回到电中性时的PN移除所有少数载流子。在完全恢复之前，二极管需要一段时间才能恢复到断开状态。对于小特基二极管，有金属半导体硅结，没有恢复效果，但是寄生电容大，结电容大。二极管导通时，一旦放电，SW电流尖峰很快通过放电电容作用电压产生。因此，减缓闭合开关SW时间将有助于降低峰值电流。
二是与电流形状有关。输出纹波(电容电流波形)很小，从图像中可以看出。输出纹波非常光滑，无脉冲。这意味着输出电流信号可以很好地接受后续电路，即电源污染较小。此外，输入电流不仅有尖峰，而且看起来像方波。如果电感L的值趋于无限大，输入电流的波形就是真正的方波。因此，该电流是一种脉动电流，它含有大量的污染重量，比普通正弦形电流更难过滤。
方波: 它由正弦1、3、5、7的奇次谐波组成…n等频组成。
对于开关断开的瞬间也有尖峰，我认为也应该与二极管和SW脚的寄生电容和结电容有关。
通过以上可以总结出CCM降压变化器的特点：
1、D限小于1，降压变换器的输出电压始终小于输入电压；
2.如果忽略各种欧姆损失， 变换系数M与负载电流无关；
三、通过变化占空比D，可以控制输出电压；
4.降压变换器工作CCM，会带来额外的损失。由于续流二极管反向恢复电荷需要时间消耗，这是功率开关管的额外损耗负担；
5.输出没有脉冲纹波，但有脉冲输入电流。
四、DCM工作模式及相关特点
当负载电流较大时，开关设备工作CCM但当负载电流下降时，纹波电流将整体下降，如图2所示，当负载电流降至谐波峰值的一半时，即
,斜坡的最低点正好降到零。在这个最低点，电感电流为零，电感储能为零。如果电感负载电流进一步降低，电感将进入DCM工作模式、电压和电流波形会发生很大的变化，如下图6所示，传输函数会发生很大的变化。
图6
从波形4可以看出，电感电流下降到0，导致续流二极管截止。在这种情况下，电感左端开路。理论上，由于电感L不再有电流，也不会产生振荡，因此电感左端的电压应到。但由于周围有许多寄生电容器，如二极管和SW寄生电容形成振荡回路。如曲线2和曲线3，正弦信号出现并在几个周期后消失，这与电阻尼有关。但实际测试可能还是有区别的，比如我在ACT4065A测试，测试SW/D如下图7所示，供应商工程师荡在中间，如下图7所示DCM模式，但我没有找到相关信息进行验证。
图7
Buck变压器在整个负载范围内都将输出电压控制在一个定值，即使电感进入不连续工作模式。因此很容易会让我们产生误区，认为电感进入不连续工作模式对电路工作没有影响。实际上，整个电路的传递函数已经发生变化，控制环路必须适应这种变化。
对于Buck电感进入不连续工作模式的调节器没有问题。直流输出电压进入不连续模式前
注意这个公式与负载电流参数无关，所以当负载发生变化时，不需要调整比例D,输出电压仍保持恒定。实际上，当输出电流变化时，导通时间也会稍微变化，因为Q导通压降和电感电阻随电流变化而略有变化，这需要Ton做出适当的调整。
进入DCM传递函数在工作后会发生变化，CCM随着直流输出电流的减少，开关管的导通时间将不再适用。DCM工作模式下的传输函数占空比与负载电流有关，即
由于控制环控制输出电压恒定，负载电阻R与负载电流成反比。Vout，Vin、L、T、恒定，为了控制恒压，空比必须随负载电流的变化而变化。
在临界转换电流中，从CCM转变为DCM。工作CCM当占空比保持恒定，不随负载电流而变化；工作DCM当负载电流减小时，空比变化。
综上所述DCM降压变换器的特点：
1、M依赖负载电流；
2.对于想通的占空比，DCM下传输系数M比CCM负载电流低的深度DCM,M容易达到1。
五、Buck调节器电感选择：
为了减少进入断续模式时的临界输出负载电流，我们可以增加电感L,降低临界输出负载电流。使电路在预期负载电流范围内连续工作。
我们应该按理论计算303uH,但实际上，我们只需要68uH,部分与成本有关，也与我的产品本身的特点有关。空间应该很小。如果大电感根本放不下，其实我觉得够了。
以下是测试ACT4065A当输出负载电流临界值随电感量变化时：
1）、L1=27uH,Uo=12.51V
在L1=27uH当负载电流逐渐增加时，振荡波形宽度减小，达到100mA波形在关闭时无振荡波形，达到正常开关状态。
0mA 100mA
2）、L1=33uH,Uo=12.51V
通过改变负载电流大小，观察输出波形，在L1=33uH当负载电流逐渐增加时，振荡波形宽度降低，达到55mA波形在关闭时无振荡波形，达到正常开关状态。
0mA 55mA
3）、L1=47uH,Uo=12.51V
在L1=47uH当负载电流逐渐增加时，振荡波形宽度降低，达到45mA波形在关闭时无振荡波形，达到正常开关状态。
0mA 47mA
4）、L1=68uH,Uo=12.51V
在L1=68uH当负载电流逐渐增加时，振荡波形度降低，达到30mA波形在关闭时无振荡波形，达到正常开关状态。
0mA 30mA
5）、L1=136uH,Uo=12.51V
在L1=136uH当负载电流逐渐增加时，振荡波形宽度降低，达到20mA波形在关闭时无振荡波形，达到正常开关状态。
0mA 20mA
6）、L1=204uH,Uo=12.51V
在L1=204uH当负载电流逐渐增加时，振荡波形宽度降低，达到12mA时，波形在关断时无振荡波形产生，达到正常的开关状态。
0mA 12mA
基于上述和测试波形，芯片ACT4065A，电感逐渐增加，SW关闭时，振荡波形宽度降低；电感越大，振荡波形可以在负载电流越小的情况下消除，但在10mA这种情况在内都存在。
五、CCM与DCM比较：
1、DCM是技领的特色，能降低功耗的，DCM模式的转换效率更高些，属于能量完全转换；
2、工作于DCM模式，输出电流的纹波比CCM大；
3、工作于DCM模式，在电感电流为0的时候，会产生振荡现象；
4、工作于CCM模式，输出电压与负载电流无关，当工作于DCM模式，输出电压受负载影响，为了控制电压恒定，占空比必须随着负载电流的变化而变化。
参考原文：《开关电源Buck电路CCM及DCM工作模式》