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解析三种开关电源芯片

2019-01-07 23:28:51 

银联宝看来目前开关电源芯片的控制技术主要有脉冲宽度调制(PWM);脉冲频率调制(PFM);脉冲宽度频率调制(PWM-PFM)这三种,下面让我们看下他们的原理和优缺点分析。

开产电源芯片如果脉冲宽度调制(PWM):脉宽调制PWM是开关型稳压电源中的术语。这是按稳压的控制方式分类的,除了PWM型,还有PFM型和PWM、PFM混合型。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。

开关电源芯片

开关电源芯片

开关电源芯片如果脉冲频率调制(PFM):一种脉冲调制技术,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。

PWM是频率的宽和窄的变化,PFM是频率的有和无的变化, PWM是利用波脉冲宽度控制输出,PFM是利用脉冲的有无控制输出,其中PWM是目前应用在开关电源中为广泛的一种控制方式,它的特点是噪音低、满负载时效率高且能工作在连续导电模式,现在市场上有多款性能好、价格低的PWM集成芯片;PFM具有静态功耗小的优点,但它没有限流的功能也不能工作于连续导电方式。
开关电源芯片


与PWM相比,PFM的输出电流小,但是因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。PWM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,噪声也较简单。

若需同时具备PFM与PWM的优点的话,可选择PWM/PFM切换控制式DC/DC变换器。此功能是在重负荷时由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率。

开关电源芯片


就DC-DC变换器而言目前业界PFM只有Single Phase,且以Ripple Mode的模式来实现,由于每个工程师接触的领域不一样,可能有的领域是用PFM比较多,有的是用PWM比较多,但从整个电源行业来说,目前还是PWM用的多。
PFM相比较PWM主要优点在于效率
1、开关电源芯片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.
2、PWM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滤波困难(谐波频谱太宽。
3、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。
4、PFM控制相比PWM控制 IC 价格要贵。

PFM之所以应用没有PWM多主要的一个原因就是另外一个原因就是PWM的巨大优点了: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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