開(kāi)關(guān)電源的脈沖寬度調制（PWM）和脈沖頻率調制（PFM）的區別

開(kāi)關(guān)穩壓器(Regulatior)，就是實(shí)現穩壓，需要控制系統(負反饋)，當電壓上升時(shí)通過(guò)負反饋把它降低，當電壓下降時(shí)就把它升上去，這樣形成了一個(gè)控制環(huán)路。如圖1中是脈沖寬度調制（PWM），當然還有其他如：脈沖頻率調制（PFM）、移相控制方式等。

什么是開(kāi)關(guān)穩壓器

圖1 開(kāi)關(guān)穩壓器功能框圖

開(kāi)關(guān)穩壓器(Regulatior)，就是實(shí)現穩壓，需要控制系統(負反饋)，當電壓上升時(shí)通過(guò)負反饋把它降低，當電壓下降時(shí)就把它升上去，這樣形成了一個(gè)控制環(huán)路。如圖1中是脈沖寬度調制（PWM），當然還有其他如：脈沖頻率調制（PFM）、移相控制方式等。
開(kāi)關(guān)穩壓器主要有兩種控制方式：脈沖寬度調制（PWM）和脈沖頻率調制（PFM）。
脈沖寬度調制（PWM）：Pulse Width Modulation 頻率固定，占空比改變；
脈沖頻率調制（PFM）：Pulse Frequency Modulation 導通/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(kāi)通的時(shí)間Ton與開(kāi)關(guān)周期T的比值，Ton(開(kāi)通時(shí)間) + Toff(關(guān)斷時(shí)間) = T(開(kāi)關(guān)周期)，占空比 D=Ton / T。通過(guò)改變占空比并輸出很多個(gè)脈沖，高頻地切換，利用在開(kāi)關(guān)接通期間存儲能量，在開(kāi)關(guān)切斷時(shí)提供此能量的手段，從而實(shí)現平穩的電壓。

圖3 占空比示意圖

PWM與PFM之間的優(yōu)缺點(diǎn)：
1）脈沖寬度調制（PWM）
由于在PWM調制方式下是持續性工作的，電感也是持續充放電，因此，在PWM調制模式下，重負載時(shí)的效率較高、紋波較低、但EMI/噪聲會(huì )更大。
2）脈沖頻率調制（PFM）
由于PFM調制方式下為歇性性工作，電感也是間斷性的充放電，因此，在輕負載時(shí)效率比PWM更高、EMI/噪聲更低、但紋波較大。
總結：
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)，芯片強制進(jìn)入 PWM 模式。