什么是PWM 和PFM？

周四, 3 五月 2018 - 09:31

<ul>
<li>PWM 和PFM 是两大类DC-DC 转换器架构</li>
<li>每种类型的性能特征是不一样的</li>
<li>重负载和轻负载时的效率</li>
<li>负载调节</li>
<li>设计复杂性</li>
<li>EMI/噪声考虑</li>
</ul>

做电源设计的应该都知道PWM 和PFM 这两个概念

开关电源的控制技术主要有三种：(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。这是按稳压的控制方式分类的，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控制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是利用波脉冲宽度控制输出,PFM是利用脉冲的有无控制输出.

其中PWM是目前应用在开关电源中最为广泛的一种控制方式，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。
<img alt="图1：PWM 和PFM" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="0cb73c0c-7b80-4a08-9e72-081d1c6f67fe" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE1%EF%BC%9APWM%20%E5%92%8CPFM.png" />
与PWM相比，PFM的输出电流小，但是因PFM控制的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容易，消除噪声也较简单。
<img alt="图2" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="52ed6ffe-9ba5-483a-86f9-0bd64440c7e6" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE2_4.png" /><img alt="图3" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="1098c0e1-dcea-4ee8-b35d-7b4548329710" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE3_5.png" />
若需同时具备PFM与PWM的优点的话，可选择PWM/PFM切换控制式DC/DC变换器。此功能是在重负荷时由PWM控制，低负荷时自动切换到PFM控制，即在一款产品中同时具备PWM的优点与PFM的优点。在备有待机模式的系统中，采用PFM/PWM切换控制的产品能得到较高效率。
<img alt="图4" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="ccac8fed-72eb-444c-a155-48e158ae107e" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE4_0.png" /><img alt="图5" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="10994b25-2a9d-4838-859b-6a8685abd7ec" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE5.png" />
文章来源：<a href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAxNDAyMzc0Mg==&mid=2683464703&am…; id="post-user">硬件十万个为什么</a>