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          開關電源的脈沖寬度調制(PWM)和脈沖頻率調制(PFM)的區別

          作者:時間:2023-06-15來源:收藏

          開關穩壓器(Regulatior),就是實現穩壓,需要控制系統(負反饋),當電壓上升時通過負反饋把它降低,當電壓下降時就把它升上去,這樣形成了一個控制環路。如圖1中是脈沖寬度調制(),當然還有其他如:脈沖頻率調制(PFM)、移相控制方式等。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202306/447732.htm

          什么是開關穩壓器

          開關電源的脈沖寬度調制(PWM)和脈沖頻率調制(PFM)的區別


          圖1 開關穩壓器功能框圖

          開關穩壓器(Regulatior),就是實現穩壓,需要控制系統(負反饋),當電壓上升時通過負反饋把它降低,當電壓下降時就把它升上去,這樣形成了一個控制環路。如圖1中是脈沖寬度調制(),當然還有其他如:脈沖頻率調制(PFM)、移相控制方式等。
          開關穩壓器主要有兩種控制方式:脈沖寬度調制()和脈沖頻率調制(PFM)。
          脈沖寬度調制(PWM):Pulse Width Modulation 頻率固定,占空比改變;
          脈沖頻率調制(PFM):Pulse Frequency Modulation 導通/關斷時間固定,頻率改變;

          開關電源的脈沖寬度調制(PWM)和脈沖頻率調制(PFM)的區別


          圖2 PWM/PFM控制方式的定義

          占空比:
          所謂占空比,就是開通的時間Ton與開關周期T的比值,Ton(開通時間) + Toff(關斷時間) = T(開關周期),占空比 D=Ton / T。通過改變占空比并輸出很多個脈沖,高頻地切換,利用在開關接通期間存儲能量,在開關切斷時提供此能量的手段,從而實現平穩的電壓。

          開關電源的脈沖寬度調制(PWM)和脈沖頻率調制(PFM)的區別


          圖3 占空比示意圖

          PWM與PFM之間的優缺點:
          1)脈沖寬度調制(PWM)
          由于在PWM調制方式下是持續性工作的,電感也是持續充放電,因此,在PWM調制模式下,重負載時的效率較高、紋波較低、但EMI/噪聲會更大。
          2)脈沖頻率調制(PFM)
          由于PFM調制方式下為歇性性工作,電感也是間斷性的充放電,因此,在輕負載時效率比PWM更高、EMI/噪聲更低、但紋波較大。
          總結:
          其實,許多電源芯片都兼容這兩種控制模式,就是為了提高全范圍負載效率,如輕載時,芯片進入 PFM 控制模式;重載時,芯片強制進入 PWM 模式。



          關鍵詞: 開關電源 PWM

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