雖然占空比存在最大限制（將單獨討論），但本電源管理技巧特別關(guān)注占空比的最小限制。

降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器（降壓轉(zhuǎn)換器）的占空比對應(yīng)于連續(xù)導(dǎo)通模式（CCM）下的輸出電壓除以輸入電壓。因此，如果輸出電壓正好是輸入電壓的一半，則相當(dāng)于50%的占空比。對于實際組件和相應(yīng)的寄生損耗，該占空比在現(xiàn)實中略有不同。但是，占空比的簡單公式足以作為近似值。

因此，如果從5 V電源電壓產(chǎn)生1 V的輸出電壓，則對應(yīng)于20%的占空比。圖1所示為采用ADI公司ADP2389穩(wěn)壓器的降壓轉(zhuǎn)換器拓撲。該穩(wěn)壓器的開關(guān)頻率最高可達 2.2 MHz。在圖2的時域圖中可以看出，對于2.2 MHz的開關(guān)頻率，在新周期開始之前，周期T僅可用約450 ns。

圖1.典型的降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器，內(nèi)置ADP2389，最大輸出電流為12 A。

圖2.開關(guān)頻率為 2.2 MHz 時的最小導(dǎo)通時間。

ADP2389的最小導(dǎo)通時間為100 ns。因此，在2.2 MHz的開關(guān)頻率下，不可能實現(xiàn)5 V至1 V的電壓轉(zhuǎn)換。它需要 20% 的占空比，相當(dāng)于在 450 ns 的周期內(nèi)導(dǎo)通時間僅為 90 ns。該時間低于ADP2389電壓轉(zhuǎn)換器的最小額定導(dǎo)通時間。

如果仍應(yīng)使用ADP2389將5 V轉(zhuǎn)換為1 V，則開關(guān)頻率可能會減慢。這樣，圖2中的周期T變長，最小導(dǎo)通時間（100 ns）以百分比表示變低。對于2 MHz的設(shè)定開關(guān)頻率，周期為500 ns。對于所需的20%占空比，需要100 ns的導(dǎo)通時間。根據(jù)規(guī)格，ADP2389可以實現(xiàn)這一點。

問題是，為什么存在限制輸入電壓與輸出電壓可能比率的最小導(dǎo)通時間。在許多開關(guān)模式電源轉(zhuǎn)換器中，原因在于線圈電流是在導(dǎo)通時間內(nèi)測量的。該電流用于過流保護和根據(jù)電流閉環(huán)控制原理（電流模式控制）工作的穩(wěn)壓器。環(huán)路調(diào)節(jié)也需要測量的電感電流。在開關(guān)轉(zhuǎn)換之后，產(chǎn)生的噪聲必須首先消退，然后才能進行高質(zhì)量的電流測量。這需要一些時間，稱為消隱時間。特別是對于幾MHz的非常高的開關(guān)頻率，最小導(dǎo)通時間的長度正發(fā)揮越來越大的作用，并且正在開發(fā)電路以實現(xiàn)非常短的最小導(dǎo)通時間。

對于低占空比，例如降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器中的高輸入電壓和低輸出電壓，盡可能短的導(dǎo)通時間是一個關(guān)鍵限制。它經(jīng)常限制開關(guān)模式電源工作的最大開關(guān)頻率。

審核編輯：郭婷