PFM与PWM的技术总结
pfm与pwm的技术总结
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，如ucl842／2842／3842、tdal6846、tl494、sgl525／2525／3525等；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，具有pfm功能的集成芯片有max641、tl497等；pwm-pfm兼有pwm和pfm的优点。
dc/dc变换器是通过与内部频率同步开关进行升压或降压，通过变化开关次数进行控制，从而得到与设定电压相同的输出电压。pfm控制时，当输出电压达到在设定电压以上时即会停止开关，在下降到设定电压前，dc/dc变换器不会进行任何操作。但如果输出电压下降到设定电压以下，dc/dc变换器会再次开始开关，使输出电压达到设定电压。pwm控制也是与频率同步进行开关，但是它会在达到升压设定值时，尽量减少流入线圈的电流，调整升压使其与设定电压保持一致。
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。
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。
就dc-dc变换器而言目前业界pfm只有single phase，且以ripple mode的模式来实现，故需求输出端的ripple较大。没有负向电感电流，故可提高轻载效率。由于是看输出ripple，所以transient很好，在做dynamic的时候没有under-shoot。pwm有single phase & multi-phase，多以voltage mode or current mode来实现，对输出ripple没有要求，轻载时存在电感负向电流，故轻载效率较差，compensation较ripple相比较慢。将pwm于pfm结合使用，当侦测到电感负电流的时候，变出现pulse skipping，而不再受内部clock控制。此时，controller will turn off both h-mos & l-mos，coss & l会出现阻尼振荡。
每位工程师接触的领域不一样，可能有的领域是用pfm比较多，有的是用pwm比较多，但从整个电源行业来说,相信目前还是pwm用的多.上世纪80年代至今，pwm开始了在电源变换领域的“王朝统治地位,因为每种方式都有缺点和优点.关键还是看是否适合客户需要吧在论坛看到一位网友是这样写的，我觉得写的比较形象，他说如果把pfm与pwm的电源用车来比较的话,用pfm的=奔驰,用pwm的=大众 。
pfm相比较pwm主要优点在于效率
1、对于外围电路一样的pfm和pwm而言,其峰值效率pfm与pwm相当,但在峰值效率以前,pfm的效率远远高于pwm的效率,这是pfm的主要优势.
2、pwm由于误差放大器的影响，回路增益及响应速度受到限制，pfm具有较快的响应速度
pfm相比较pwm主要缺点在于滤波困难
1、滤波困难（谐波频谱太宽）。
2、峰值效率以前,pfm的频率低于pwm的频率,会造成输出纹波比pwm偏大。
3、pfm控制相比pwm控制 ic 价格要贵。
pfm之所以应用没有pwm多最主要的一个原因就是另外一个原因就是pwm的巨大优点了：控制方法实现起来容易，pfm控制方法实现起来不太容易。
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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，如ucl842／2842／3842、tdal6846、tl494、sgl525／2525／3525等；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，具有pfm功能的集成芯片有max641、tl497等；pwm-pfm兼有pwm和pfm的优点。
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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。
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