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为特定应用选用合适的稳压器:主要的稳压器控制方式

上网日期: 2015年09月06日 ?? 作者: Don Corey ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:电源稳压器? PFM转换器? 磁滞控制? 恒定导通时间控制?

引言

关于电源稳压器的系列文章由三部分组成,本文为第二部分。在“为特定应用选用合适的稳压器:第一部分”中,我们讨论了脉宽调制(PWM)转换器的两种稳压器控制模式:电流模式(CM)和电压模式(VM)。我们也讨论了这两种控制模式之间的主要区别以及产品应用对选择正确稳压器的重要性。没有“万能”的稳压器!恰恰相反,半导体公司都针对具体的细分市场,根据最终产品的要求量身定制稳压器参数。显而易见,充分理解应用将有助于选择合适的稳压器。

在本系列文章的第二部分中,我们首先介绍其它常用的稳压器控制方式,并介绍每种方式在应用上的优势。除上文讨论的VM和CM PWM控制方式外,现代稳压器采用的主要控制方式还有:脉冲频率调制(PFM)控制、磁滞控制以及恒定导通时间 (COT)控制。然后,我们简短讨论一下其它控制方式,例如SKIP(跳脉冲)。

尽管在此讨论也许还稍微有点儿早,但还是希望读者知道,在随后的第三部分,我们将提供基本的公式,帮助设计时选择适合具体应用的最佳稳压器,以及对外围元件进行优化。

PFM转换器具有较高的总体效率

PFM转换器1是另外一种DC-DC架构。该控制方式随负载改变转换器的开关频率,因此这种架构被称为PFM。相对于PWM转换器,PFM转换器在轻载时的效率高得多,所以许多便携式应用利用PFM模式最大程度延长电池寿命。

电磁干扰(EMI)是选择PWM和PFM转换器时的一项重要考虑因素。PWM模式下,开关频率固定,所以转换器开关引起的EMI是可预测的、恒定的,并且许多情况下可滤除。许多PWM转换器也提供外部频率同步输入,帮助缓解与应用电路板上常见的其它重要信号频率之间的冲突。如果某个应用要求多个电压,所有开关转换器可锁定在相同的频率。该方法消除了多个转换器的开关频率不同并且相位未严格同步时固有的差频。与PWM结构不同,PFM方法的开关频率可变,很难对其产生的EMI进行控制。因此,PFM模式可能不是对电源敏感的音频或射频低噪声电路的最佳选择。然而,如果必须在整个较宽输出负载范围内优化效率,PFM可能是很好的选择。

最后,值得注意的是,许多转换器都可以选择在PFM或PWM模式下工作;逻辑控制模式引脚或内部电路根据负载电流自动在这两种模式之间切换。

第2页:PFM控制器的工作原理

第3页:迟滞型转换器的操作具有可预测性

第4页:迟滞型恒定导通时间控制方式保持频率恒定

第5页:SKIP/省电模式优化轻载效率


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