DC/DC電源轉換裡的PWM與PFM的區別

楼主 stanley 于 2010-05-17 21:31:39
DC/DC電源轉換裡的PWM與PFM的區別
微控论坛原创主贴  作者:stanley (微控论坛特约嘉宾,GMT资深电源FAE)

在有關DC/DC開關式電源轉換的應用場合裡常聽到PWM是指透過開關電路配合LC儲能電路,對輸出端做高效能的電源分配,達到高效率的目的.
PWM大抵是這個意思降壓來說輸入5V, 輸出3.3V的時候,整個開關週期會有
66.6%是開放輸入端對LC儲能線路做充電.
33.3%是關閉的輸入端的路徑,改由LC單獨對輸出端釋放能量
一來一往之間達到伏秒平衡.這時候只會有兩種損耗產生, 一是
切換損耗---switching loss
導通損耗---conduction loss
但這種架構在幾乎沒有輸出電流的時候, 效率極低,所以大家會看到效率曲線都是從10mA開始的
對MSP430這種低功耗的架構, 別說10mA了, 1mA都嫌多
為了對可攜式的裝置在極低電流需求的狀況下還能維持一個好的效率, 有一種架構叫PFM
PWM是不管你需不需要, 100KHz就是每秒鐘給你切個20萬次(一開一關, 10萬x2=20萬)
但PFM則是當你需要的時候, 開一個PWM週期給你做儲能跟轉換, 不夠再來, 來個幾百次也OK, 好過每秒固定10萬次的能量轉移, 卻用不到那麼多, 白白邊切邊消耗
所以PFM的架構效率會在極低負載的狀況下, 仍然有80%以上的效率, 原理就是夠用就好
不過相較於PWM, 真的輸出功率大起來的時候, PFM最後就會進入PWM模式
有點難懂,不懂的點大家可以一起討論
微控裡介紹的G5130, G5132便是PFM的代表IC.早年的傳呼機, 一個AAA電池就是靠這個東西, 昇壓到3.3V, 可以維持一個禮拜的待機,好用的很.
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