临界短脉冲

虽然占空比存在最大限制（将单独讨论），但本电源管理技巧特别关注占空比的最小限制。

降压型开关稳压器（降压转换器）的占空比对应于连续导通模式（CCM）下的输出电压除以输入电压。因此，如果输出电压正好是输入电压的一半，则相当于50%的占空比。对于实际组件和相应的寄生损耗，该占空比在现实中略有不同。但是，占空比的简单公式足以作为近似值。

因此，如果从5 V电源电压产生1 V的输出电压，则对应于20%的占空比。图1所示为采用ADI公司ADP2389稳压器的降压转换器拓扑。该稳压器的开关频率最高可达 2.2 MHz。在图2的时域图中可以看出，对于2.2 MHz的开关频率，在新周期开始之前，周期T仅可用约450 ns。

图1.典型的降压型开关稳压器，内置ADP2389，最大输出电流为12 A。

图2.开关频率为 2.2 MHz 时的最小导通时间。

ADP2389的最小导通时间为100 ns。因此，在2.2 MHz的开关频率下，不可能实现5 V至1 V的电压转换。它需要 20% 的占空比，相当于在 450 ns 的周期内导通时间仅为 90 ns。该时间低于ADP2389电压转换器的最小额定导通时间。

如果仍应使用ADP2389将5 V转换为1 V，则开关频率可能会减慢。这样，图2中的周期T变长，最小导通时间（100 ns）以百分比表示变低。对于2 MHz的设定开关频率，周期为500 ns。对于所需的20%占空比，需要100 ns的导通时间。根据规格，ADP2389可以实现这一点。

问题是，为什么存在限制输入电压与输出电压可能比率的最小导通时间。在许多开关模式电源转换器中，原因在于线圈电流是在导通时间内测量的。该电流用于过流保护和根据电流闭环控制原理（电流模式控制）工作的稳压器。环路调节也需要测量的电感电流。在开关转换之后，产生的噪声必须首先消退，然后才能进行高质量的电流测量。这需要一些时间，称为消隐时间。特别是对于几MHz的非常高的开关频率，最小导通时间的长度正发挥越来越大的作用，并且正在开发电路以实现非常短的最小导通时间。

对于低占空比，例如降压型开关稳压器中的高输入电压和低输出电压，尽可能短的导通时间是一个关键限制。它经常限制开关模式电源工作的最大开关频率。

审核编辑：郭婷