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[導讀]PWM和PFM是兩大類DC-DC轉換器架構,每種類型的性能特征是不一樣的,重負載和輕負載時的效率,負載調節(jié),設計復雜性,EMI / 噪聲考慮,做電源設計的應該都知道PWM和PFM這兩個概念。

PWM 和PFM 是兩大類DC-DC 轉換器架構

  • 每種類型的性能特征是不一樣的
  • 重負載和輕負載時的效率
  • 負載調節(jié)
  • 設計復雜性
  • EMI / 噪聲考慮

做電源設計的應該都知道PWM和PFM這兩個概念,開關電源的控制技術主要有三種:


(1)脈沖寬度調制(PWM);
(2)脈沖頻率調制(PFM);
(3)脈沖寬度頻率調制(PWM-PFM)。

PWM:(pulse width modulation)脈沖寬度調制
脈寬調制PWM是開關型穩(wěn)壓電源中的術語。這是按穩(wěn)壓的控制方式分類的,除了PWM型,還有PFM型和PWM、PFM混合型。脈寬寬度調制式(PWM)開關型穩(wěn)壓電路是在控制電路輸出頻率不變的情況下,通過電壓反饋調整其占空比,從而達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。

PFM:(Pulse frequency modulation) 脈沖頻率調制
一種脈沖調制技術,調制信號的頻率隨輸入信號幅值而變化,其占空比不變。由于調制信號通常為頻率變化的方波信號,因此,PFM也叫做方波FM

PWM是頻率的寬和窄的變化,PFM是頻率的有和無的變化,PWM是利用波脈沖寬度控制輸出,PFM是利用脈沖的有無控制輸出。


其中PWM是目前應用在開關電源中最為廣泛的一種控制方式,它的特點是噪音低、滿負載時效率高且能工作在連續(xù)導電模式,現(xiàn)在市場上有多款性能好、價格低的PWM集成芯片;PFM具有靜態(tài)功耗小的優(yōu)點,但它沒有限流的功能也不能工作于連續(xù)導電方式。


與PWM相比,PFM的輸出電流小,但是因PFM控制的DC/DC變換器在達到設定電壓以上時就會停止動作,所以消耗的電流就會變得很小。因此,消耗電流的減少可改進低負荷時的效率。PWM在低負荷時雖然效率較遜色,但是因其紋波電壓小,且開關頻率固定,所以噪聲濾波器設計比較容易,消除噪聲也較簡單。



若需同時具備PFM與PWM的優(yōu)點的話,可選擇PWM/PFM切換控制式DC/DC變換器。此功能是在重負荷時由PWM控制,低負荷時自動切換到PFM控制,即在一款產品中同時具備PWM的優(yōu)點與PFM的優(yōu)點。在備有待機模式的系統(tǒng)中,采用PFM/PWM切換控制的產品能得到較高效率。


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電源系統(tǒng)設計

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