什么是開關(guān)穩(wěn)壓器

圖1 開關(guān)穩(wěn)壓器功能框圖

開關(guān)穩(wěn)壓器（Regulatior），就是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓，需要控制系統(tǒng)（負(fù)反饋），當(dāng)電壓上升時(shí)通過負(fù)反饋把它降低，當(dāng)電壓下降時(shí)就把它升上去，這樣形成了一個(gè)控制環(huán)路。如圖1中是脈沖寬度調(diào)制（PWM），當(dāng)然還有其他如：脈沖頻率調(diào)制（PFM）、移相控制方式等。

開關(guān)穩(wěn)壓器主要有兩種控制方式：脈沖寬度調(diào)制（PWM）和脈沖頻率調(diào)制（PFM）。

脈沖寬度調(diào)制（PWM）：Pulse Width Modulation 頻率固定，占空比改變；

脈沖頻率調(diào)制（PFM）：Pulse Frequency Modulation 導(dǎo)通/關(guān)斷時(shí)間固定，頻率改變；

圖2 PWM/PFM控制方式的定義

占空比：

所謂占空比，就是開通的時(shí)間Ton與開關(guān)周期T的比值，Ton（開通時(shí)間） + Toff（關(guān)斷時(shí)間） = T（開關(guān)周期），占空比 D=Ton / T。通過改變占空比并輸出很多個(gè)脈沖，高頻地切換，利用在開關(guān)接通期間存儲(chǔ)能量，在開關(guān)切斷時(shí)提供此能量的手段，從而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的電壓。

圖3 占空比示意圖

PWM與PFM之間的優(yōu)缺點(diǎn)：

1）脈沖寬度調(diào)制（PWM）

由于在PWM調(diào)制方式下是持續(xù)性工作的，電感也是持續(xù)充放電，因此，在PWM調(diào)制模式下，重負(fù)載時(shí)的效率較高、紋波較低、但EMI/噪聲會(huì)更大。

2）脈沖頻率調(diào)制（PFM）

由于PFM調(diào)制方式下為歇性性工作，電感也是間斷性的充放電，因此，在輕負(fù)載時(shí)效率比PWM更高、EMI/噪聲更低、但紋波較大。

總結(jié)：

其實(shí)，許多電源芯片都兼容這兩種控制模式，就是為了提高全范圍負(fù)載效率，如輕載時(shí)，芯片進(jìn)入 PFM 控制模式；重載時(shí)，芯片強(qiáng)制進(jìn)入 PWM 模式。