鉅大LARGE | 點擊量：1006次 | 2021年08月10日
有關(guān)電壓控制辦法：PWM和PFM
針對開關(guān)穩(wěn)壓器的基礎(chǔ)，解析電壓控制辦法。不論開關(guān)穩(wěn)壓器與否，電壓穩(wěn)壓器的功能為萌生穩(wěn)定化的輸出電壓。為此，已在“反饋控制方式”一項中說明，非得將輸出電壓反饋至控制電路來進(jìn)行環(huán)路控制。在這里，要說明的是、有關(guān)電壓控制的方式，例如該進(jìn)行何種控制才能將輸入電壓調(diào)整為5V等。
開關(guān)穩(wěn)壓器如名稱所示，是借著開關(guān)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(guān)后均勻化以均衡已設(shè)定輸入電壓的輸出電壓。此輸入電壓的開關(guān)法重要有2個辦法。
?pWM控制（脈沖寬度調(diào)制）
pWM是最一般的電壓控制辦法。在恒定周期下，將開關(guān)設(shè)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(yù)測即將萌生的開關(guān)噪聲、濾波器解決容易等優(yōu)勢。其缺點是，由于頻率恒定，重負(fù)載時和輕負(fù)載時的開關(guān)次數(shù)都相同，自我消耗電流不變，故輕負(fù)載時開關(guān)損耗是重要損耗而效率降低。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
●頻率恒定依據(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(fù)載時開關(guān)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(dāng)負(fù)載變大時，將會隨著負(fù)載新增時間內(nèi)的ON次數(shù)。也就是說，重負(fù)載時頻率會變高，輕負(fù)載時頻率會變低。
其優(yōu)勢是，輕負(fù)載時無需新增功率，開關(guān)頻率變低，開關(guān)次數(shù)減少，開關(guān)損耗減少，故輕負(fù)載時也可維持高效率。其缺點是，頻率會變化，開關(guān)相關(guān)噪聲不穩(wěn)定且難以濾波。噪聲難消除。此外，頻率一進(jìn)入可聽帶20kHz時有可能會發(fā)生聲響等對音響設(shè)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(shè)為恒定，調(diào)整OFF（或ON）時間
輕負(fù)載時會降頻率工作，故開關(guān)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(jìn)入聽覺范圍的可能性
利用哪一方，非得在理解各特性后權(quán)衡，不過有些IC為了能夠利用雙方的優(yōu)勢，于穩(wěn)定工作時采pWM工作，于輕負(fù)載時開關(guān)成pFM來維持效率。
●pWM和pFM的效率特性示意圖
pWM輕負(fù)載時恒定周期開關(guān)，故效率低下。
pFM輕負(fù)載時會降頻率工作，故開關(guān)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(fù)載時開關(guān)成pFM來維持效率。
關(guān)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，越來越多加入具體控制模式的IC。
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