开关电源:PFM与PWM的技术总结(转)

人耳的听觉频率范围通常在20Hz~20kHz之间,叫做可听声。频率高于20kHz的声波叫超声波,频率低于20Hz的声波叫次声波 

一、开关电源的控制技术

①脉冲宽度调制(PWM)

脉宽宽度调制式(PWM)开关型稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下,通过电压反馈调整其占空比,从而达到稳定输出电压的目的。

②脉冲频率调制(PFM)

脉冲频率调制(PFM)调制信号的频率随输入信号幅值而变化,其占空比不变。由于调制信号通常为频率变化的方波信号,因此,PFM也叫做方波FM。

③脉冲宽度频率调制(PWM-PFM)

二、开关电源的控制技术总结

①PWM是频率的宽和窄的变化,PFM是频率的有和无的变化。

②PWM是利用脉冲宽度控制输出,PFM是利用脉冲的有无控制输出。

③PWM-PFM兼有PWM和PFM的优点。

三、开关电源控制技术特点及比较

DC/DC变换器是通过与内部频率同步开关进行升压或降压,通过变化开关次数进行控制,从而得到与设定电压相同的输出电压。

①PFM控制时,当输出电压达到在设定电压以上时即会停止开关,在下降到设定电压前,DC/DC变换器不会进行任何操作。但当输出电压下降到设定电压以下,DC/DC变换器会再次开始开关,使输出电压达到设定电压。

②PWM控制也是与频率同步进行开关,但是它会在达到升压设定值时,尽量减少流入线圈的电流,调整升压使其与设定电压保持一致。

③PWM/PFM切换控制DC/DC变换器在重负荷时由PWM控制,低负荷时自动切换到PFM控制,即在一款产品中同时具备PWM的优点与PFM的优点。在备有待机模式的系统中,采用PFM/PWM切换控制的产品能得到较高效率。

④与PWM相比,PFM的输出电流小,因为PFM控制的DC/DC变换器在达到设定电压以上时就会停止动作,所以消耗的电流就会变得很小。因此,消耗电流的减少可改进低负荷时的效率。

⑤PWM在低负荷时虽然效率较逊色,但是因其纹波电压小,且开关频率固定,所以噪声滤波器设计比较容易,消除噪声也较简单。

四、开关电源控制技术优缺点

PFM相比较PWM主要优点在于效率:

①对于外围电路一样的PFM和PWM而言,其峰值效率PFM与PWM相当。但在峰值效率以前,PFM的效率远远高于PWM的效率,这是PFM的主要优势。

②PWM由于误差放大器的影响,回路增益及响应速度受到限制,PFM具有较快的响应速度。

PFM相比较PWM主要缺点在于滤波困难:

①滤波困难(谐波频谱太宽)。

②峰值效率以前,PFM的频率低于PWM的频率,会造成输出纹波比PWM偏大。

③PFM控制相比PWM控制 IC 价格要贵。

④PWM控制方法实现起来容易,PFM控制方法实现起来不太容易。



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