【導(dǎo)讀】開關(guān)穩(wěn)壓器(Regulatior),就是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓,需要控制系統(tǒng)(負(fù)反饋),當(dāng)電壓上升時(shí)通過負(fù)反饋把它降低,當(dāng)電壓下降時(shí)就把它升上去,這樣形成了一個(gè)控制環(huán)路。如圖1中是脈沖寬度調(diào)制(PWM),當(dāng)然還有其他如:脈沖頻率調(diào)制(PFM)、移相控制方式等。
什么是開關(guān)穩(wěn)壓器
圖1 開關(guān)穩(wěn)壓器功能框圖
開關(guān)穩(wěn)壓器(Regulatior),就是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓,需要控制系統(tǒng)(負(fù)反饋),當(dāng)電壓上升時(shí)通過負(fù)反饋把它降低,當(dāng)電壓下降時(shí)就把它升上去,這樣形成了一個(gè)控制環(huán)路。如圖1中是脈沖寬度調(diào)制(PWM),當(dāng)然還有其他如:脈沖頻率調(diào)制(PFM)、移相控制方式等。
開關(guān)穩(wěn)壓器主要有兩種控制方式:脈沖寬度調(diào)制(PWM)和脈沖頻率調(diào)制(PFM)。
脈沖寬度調(diào)制(PWM):Pulse Width Modulation 頻率固定,占空比改變;
脈沖頻率調(diào)制(PFM):Pulse Frequency Modulation 導(dǎo)通/關(guān)斷時(shí)間固定,頻率改變;
圖2 PWM/PFM控制方式的定義
占空比:
所謂占空比,就是開通的時(shí)間Ton與開關(guān)周期T的比值,Ton(開通時(shí)間) + Toff(關(guān)斷時(shí)間) = T(開關(guān)周期),占空比 D=Ton / T。通過改變占空比并輸出很多個(gè)脈沖,高頻地切換,利用在開關(guān)接通期間存儲能量,在開關(guān)切斷時(shí)提供此能量的手段,從而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的電壓。
圖3 占空比示意圖
PWM與PFM之間的優(yōu)缺點(diǎn):
1)脈沖寬度調(diào)制(PWM)
由于在PWM調(diào)制方式下是持續(xù)性工作的,電感也是持續(xù)充放電,因此,在PWM調(diào)制模式下,重負(fù)載時(shí)的效率較高、紋波較低、但EMI/噪聲會更大。
2)脈沖頻率調(diào)制(PFM)
由于PFM調(diào)制方式下為歇性性工作,電感也是間斷性的充放電,因此,在輕負(fù)載時(shí)效率比PWM更高、EMI/噪聲更低、但紋波較大。
總結(jié):
其實(shí),許多電源芯片都兼容這兩種控制模式,就是為了提高全范圍負(fù)載效率,如輕載時(shí),芯片進(jìn)入 PFM 控制模式;重載時(shí),芯片強(qiáng)制進(jìn)入 PWM 模式。
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