什么是電壓控制方法PWM和PFM？你知道嗎？

什么是PWM和PFM?它有什么區(qū)別?針對開關穩(wěn)壓器的基礎，介紹電壓控制方法。不論開關穩(wěn)壓器與否，電壓穩(wěn)壓器的功能為產(chǎn)生穩(wěn)定化的輸出電壓。為此，已在“反饋控制方式”一項中說明，必須將輸出電壓反饋至控制電路來進行環(huán)路控制。在這里，要說明的是、有關電壓控制的方式，例如該進行何種控制才能將輸入電壓調(diào)整為5V等。

開關穩(wěn)壓器如名稱所示，是借著開關輸入電壓，也就是ON/OFF來轉(zhuǎn)換成所希望的輸出電壓。此結(jié)構(gòu)已在“工作原理”一項中說明，簡單來說就是開關后平均化以均衡已設定輸入電壓的輸出電壓。此輸入電壓的開關法主要有2個方法。

?PWM控制(脈沖寬度調(diào)制)

PWM是最普通的電壓控制方法。在恒定周期下，將開關設為ON，從輸入截取符合輸出所需功率的部分。因此，ON和OFF的比率、占空比會隨必要的輸出功率而變化。

由于頻率恒定，故有可預測即將產(chǎn)生的開關噪聲、濾波器處理容易等優(yōu)點。其缺點是，由于頻率恒定，重負載時和輕負載時的開關次數(shù)都相同，自我消耗電流不變，故輕負載時開關損耗是主要損耗而效率降低。

●頻率恒定根據(jù)占空比調(diào)整輸出電壓

頻率恒定，易于過濾噪聲

頻率恒定，輕負載時開關損耗效率顯著惡化

?PFM控制(脈沖頻率調(diào)制)

PFM有固定ON時間型和固定OFF時間型。以固定ON時間型為例(下圖參考)，ON時間恒定OFF時間變化。 換句話說，接下來一直到ON之前的時間會改變。當負載變大時，將會隨著負載增加時間內(nèi)的ON次數(shù)。也就是說，重負載時頻率會變高，輕負載時頻率會變低。

其優(yōu)點是，輕負載時無需增加功率，開關頻率變低，開關次數(shù)減少，開關損耗減少，故輕負載時也可維持高效率。其缺點是，頻率會變化，開關相關噪聲不穩(wěn)定且難以濾波。噪聲難消除。此外，頻率一進入可聽帶20kHz時有可能會發(fā)生聲響等對音響設備的S/N造成影響。從這個意義來說，PWM比較容易操作。

●ON(或OFF)時間設為恒定，調(diào)整OFF(或ON)時間

輕負載時會降頻率工作，故開關損耗會減少而維持效率

頻率不穩(wěn)定，故噪聲濾波困難而有進入聽覺范圍的可能性

利用哪一方，必須在理解各特性后權(quán)衡，不過有些IC為了能夠利用雙方的優(yōu)點，于穩(wěn)定工作時采PWM工作，于輕負載時開關成PFM來維持效率。

●PWM和PFM的效率特性示意圖

PWM輕負載時恒定周期開關，故效率低下。

PFM輕負載時會降頻率工作，故開關損耗減少而維持效率。

有些IC于穩(wěn)定工作時采PWM工作，于輕負載時開關成PFM來維持效率。

關鍵要點：

?PWM(脈沖寬度調(diào)制)，頻率恒定通過ON/OFF的時間比(占空比)控制。

?PFM(脈沖頻率調(diào)制)，脈沖的ON(或OFF時間)恒定通過OFF時間(或ON時間)變化控制。

?理解優(yōu)缺點區(qū)分使用。

?雙方控制切換使用，越來越多加入詳細控制模式的IC。以上就是PWM和PFM解析，希望能給大家?guī)椭?