脉宽调制（PWM）与脉冲频率调制（PFM）.PDF

脉宽调制 (PWM) 与脉冲频率调制 (PFM) 概述 PWM 和 PFM 是两大类 DC-DC 转换器架构 每种类型的性能特征是不一样的  重负载和轻负载时的效率  负载调节  设计复杂性  EMI / 噪声考虑 集成型转换器解决方案可整合这两种操作模式以利 用它们各自的优势 2 典型便携式电源应用实例 降压转换器 – 电源处理器或“数字负载” • 负载水平有可能发生显著的变化： 在“睡眠”时为 1～2 mA，而在“主动”操作期间则可达几百 mA • 期盼 / 需要在整个负载范围内实现高效率 • 需要上佳（足够的）负载调节以处理瞬态状况 升压转换器 – LED 背光灯、音频偏置电源轨或其 他的“模拟”负载 • 对于噪声 / 纹波的敏感度在很大程度上取决于应用 • 对于 LED 应用，可以采用不同类型的亮度控制方法 3 定义–PWM 和PFM PWM 转换器 PFM 转换器 • PWM = 脉宽调制 • PFM = 脉冲频率调制 • 一种转换器架构：固定频率振荡 • 采用了一个可变频率时钟 器 • PFM 转换器实例：“恒定导通时间” • 驱动信号： 恒定频率，具有可变 或 “恒定关断时间”控制 DC-DC 转 换器。 的占空比（功率 FET 导通时间 • 有几种 PFM 变种，而且该术语用于 与总开关周期之比） 指后面讨论的其他操作模式… 4 PWM 控制架构 • 中等和重负载条件下可实现良好的 • 效率在轻负载条件下显著下降 效率 • 快速瞬态响应和高稳定性需要仰 • 开关频率由PWM斜坡信号频率设定 仗上佳的补偿网络设计 5 滞环模式控制 FET 的接通和关断基于输出电压的检测 开关式 (Bang-Bang) 控制：输出电压始终恰好高于或低于理想设定点 比较器迟滞用于保持可预测的操作并避免开关“跳动”。 6 脉冲跳跃/ 省电模式 在轻负载时，PWM 转换器能自动切换至一种“低功耗”模 式以最大限度地减少电池电流消耗 该模式有时被称为“PFM”– 但实际上是一个间歇式地接通 和关断的固定频率 (PWM) 转换器 7 转换器效率和损耗 “损耗” = 任何从输入吸收而未传送至输出的能量 MOSFET 无源组件 转换器 IC • 开关损耗