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              Mojay茂捷:教你區分三種開關電源ic
              發表于:2020-11-04

                在日常電源ic設計中選擇開關電源ic不但要考慮滿足電路性能的要求及可靠性,還會考慮它的體積、重量、延長電池壽命及成本等問題,目前開關電源ic的控制技術主要有脈沖寬度調制(PWM);脈沖頻率調制(PFM);脈沖寬度頻率調制(PWM-PFM)這三種,銀聯寶科技一起來看下他們的原理和優缺點分析。

                脈沖寬度調制(PWM):脈寬調制PWM是開關型穩壓電源ic中的術語。這是按穩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,從而達到穩定輸出電壓的目的。 

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                脈沖頻率調制(PFM):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導電模式,現在市場上有多款性能好、價格低的PWM集成芯片;PFM具有靜態功耗小的優點,但它沒有限流的功能也不能工作于連續導電方式。

                      

                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的優點與PFM的優點。在備有待機模式的系統中,采用PFM/PWM切換控制的產品能得到較高效率。


                      



                就DC-DC變換器而言目前業界PFM只有Single Phase,且以Ripple Mode的模式來實現,由于每個工程師接觸的領域不一樣,可能有的領域是用PFM比較多,有的是用PWM比較多,但從整個電源行業來說,目前還是PWM用的多。

                PFM相比較PWM主要優點在于效率

                        1、對于外圍電路一樣的PFM和PWM而言,其峰值效率PFM與PWM相當,但在峰值效率以前,PFM的效率遠遠高于PWM的效率,這是PFM的主要優勢.  
                        2、PWM由于誤差
              放大器的影響,回路增益及響應速度受到限制,PFM具有較快的響應速度PFM相比較PWM主要缺點在于濾波困難濾波困難(諧波頻譜太寬?!  ?br/>          3、峰值效率以前,PFM的頻率低于PWM的頻率,會造成輸出紋波比PWM偏大?! ?br/>          4、PFM控制相比PWM控制 IC 價格要貴。

                PFM之所以應用沒有PWM多最主要的一個原因就是另外一個原因就是PWM的巨大優點了:控制方法實現起來容易,PFM控制方法實現起來不太容易。




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