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PWM与PFM两种操纵技术的作用
2021-07-28 17:10:50
从事开关电源工作的工程师们,说到PWM和PFM两种操纵技术应该是再熟悉不过了。他们分别在开关电源里面起着怎样的作用,占有怎样的地位?
 
开关电源的操纵技术主要有三种:(1)脉冲宽度调制(PWM);(2)脉冲频率调制(PFM);(3)脉冲宽度频率调制(PWM-PFM)。
 
PWM:(pulse width modulation)脉冲宽度调制
 
脉宽调制PWM是开关型稳压电源中的术语。这是按稳压的操纵方式分类的,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操纵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。
 
PFM:(Pulse frequency modulation) 脉冲频率调制一种脉冲调制技术,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是利用波脉冲宽度操纵输出,PFM是利用脉冲的有无操纵输出。
 
其中PWM是目前应用在开关电源中最为广泛的一种操纵方式,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。
 
和PWM相比,PFM的输出电流小,但是因PFM操纵的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简单,去除噪声也较简单。
 
若需同时具备PFM和PWM的优点的话,可选择PWM/PFM切换操纵式DC/DC变换器。此功能是在重负荷时由PWM操纵,低负荷时自动切换到PFM操纵,即在一款产品中同时具备PWM的优点和PFM的优点。在备有待机模式的系统中,采纳PFM/PWM切换操纵的产品能得到较高效率。