開(kāi)關(guān)式 DC/DC 電壓轉(zhuǎn)換器的脈沖頻率調(diào)制優(yōu)勢(shì)

　　DC/DC 開(kāi)關(guān)式電壓轉(zhuǎn)換器之所以能普及，關(guān)鍵在于其比線(xiàn)性穩(wěn)壓器在寬電壓輸入和輸出電流范圍內(nèi)擁有高效的調(diào)節(jié)功能。 然而在較低負(fù)載條件下，轉(zhuǎn)換器 IC 自身的靜態(tài)電流會(huì)成為系統(tǒng)損耗的主要原因時(shí)，其效率優(yōu)勢(shì)也就消失殆盡了。

　　現(xiàn)在，領(lǐng)先的功率元件制造商已推出一系列“雙模式”開(kāi)關(guān)式轉(zhuǎn)換器。為提升低負(fù)載條件下的效率，這些轉(zhuǎn)換器能在達(dá)到預(yù)設(shè)電流閾值時(shí)，自動(dòng)從常用的脈寬調(diào)制 （PWM） 調(diào)節(jié)法切換至脈沖頻率調(diào)制 （PFM） 法。

　　本文介紹 PFM 的工作原理并解釋其優(yōu)勢(shì)和一些不足，然后考察一些晶片供應(yīng)商如何在集成功率芯片中實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)。

　　PWM 和 PFM

　　PWM 不是用來(lái)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)式轉(zhuǎn)換器輸出電壓的唯一技術(shù)。 這種技術(shù)不是通過(guò)改變固定頻率方波的占空比來(lái)調(diào)節(jié)電源輸出，而是采用恒定占空比，然后以調(diào)制方波頻率方式來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。 采用恒定導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間控制方式的 DC/DC 電壓轉(zhuǎn)換器是 PFM 架構(gòu)的典型例子。

　　另外一個(gè) PFM 例子就是所謂的滯后電壓轉(zhuǎn)換器。這種轉(zhuǎn)換器采用一種簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)方法，使 MOSFET 能根據(jù)轉(zhuǎn)換器檢測(cè)到的輸出電壓變化導(dǎo)通和關(guān)斷。 這種架構(gòu)使輸出電壓在設(shè)定點(diǎn)左右往連續(xù)擺動(dòng)，因此有時(shí)也稱(chēng)作“紋波穩(wěn)壓器”或“雙滯環(huán)控制器”。 滯后作用用于保持預(yù)期運(yùn)行，避免開(kāi)關(guān)抖動(dòng)。 因?yàn)闇蠹軜?gòu)會(huì)根據(jù)電路的運(yùn)行情況改變 MOSFET 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所以開(kāi)關(guān)頻率會(huì)改變。