什么是电压控制方法PWM和PFM?你知道吗?

什么是PWM和PFM?它有什么区别?针对开关稳压器的基础 , 介绍电压控制方法 。不论开关稳压器与否 , 电压稳压器的功能为产生稳定化的输出电压 。为此 , 已在“反馈控制方式”一项中说明 , 必须将输出电压反馈至控制电路来进行环路控制 。在这里 , 要说明的是、有关电压控制的方式 , 例如该进行何种控制才能将输入电压调整为5V等 。
开关稳压器如名称所示 , 是借着开关输入电压 , 也就是ON/OFF来转换成所希望的输出电压 。此结构已在“工作原理”一项中说明 , 简单来说就是开关后平均化以均衡已设定输入电压的输出电压 。此输入电压的开关法主要有2個方法 。
?PWM控制(脉冲宽度调制)
PWM是最普通的电压控制方法 。在恒定周期下 , 将开关设为ON , 从输入截取符合输出所需功率的部分 。因此 , ON和OFF的比率、占空比会随必要的输出功率而变化 。
由于频率恒定 , 故有可预测即将产生的开关噪声、滤波器处理容易等优点 。其缺点是 , 由于频率恒定 , 重负载时和轻负载时的开关次数都相同 , 自我消耗电流不变 , 故轻负载时开关损耗是主要损耗而效率降低 。
●频率恒定根据占空比调整输出电压
频率恒定 , 易于过滤噪声
频率恒定 , 轻负载时开关损耗效率显著恶化
?PFM控制(脉冲频率调制)
PFM有固定ON时间型和固定OFF时间型 。以固定ON时间型为例(下图参考) , ON时间恒定OFF时间变化 。换句话说 , 接下来一直到ON之前的时间会改变 。当负载变大时 , 将会随着负载增加时间内的ON次数 。也就是说 , 重负载时频率会变高 , 轻负载时频率会变低 。
其优点是 , 轻负载时无需增加功率 , 开关频率变低 , 开关次数减少 , 开关损耗减少 , 故轻负载时也可维持高效率 。其缺点是 , 频率会变化 , 开关相关噪声不稳定且难以滤波 。噪声难消除 。此外 , 频率一进入可听带20kHz时有可能会发生声响等对音响设备的S/N造成影响 。从这个意义来说 , PWM比较容易操作 。
●ON(或OFF)时间设为恒定 , 调整OFF(或ON)时间
轻负载时会降频率工作 , 故开关损耗会减少而维持效率
频率不稳定 , 故噪声滤波困难而有进入听觉范围的可能性
利用哪一方 , 必须在理解各特性后权衡 , 不过有些IC为了能够利用双方的优点 , 于稳定工作时采PWM工作 , 于轻负载时开关成PFM来维持效率 。
●PWM和PFM的效率特性示意图
PWM轻负载时恒定周期开关 , 故效率低下 。
PFM轻负载时会降频率工作 , 故开关损耗减少而维持效率 。
有些IC于稳定工作时采PWM工作 , 于轻负载时开关成PFM来维持效率 。
关键要点:
?PWM(脉冲宽度调制) , 频率恒定通过ON/OFF的时间比(占空比)控制 。
?PFM(脉冲频率调制) , 脉冲的ON(或OFF时间)恒定通过OFF时间(或ON时间)变化控制 。
?理解优缺点区分使用 。
【什么是电压控制方法PWM和PFM?你知道吗?】 ?双方控制切换使用 , 越来越多加入详细控制模式的IC 。以上就是PWM和PFM解析 , 希望能给大家帮助 。

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