为特定应用选用合适的稳压器：主要的稳压器控制方式

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：diyi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“wan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Z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CMPWM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Z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Zda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Z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。

Z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。

PFM控制器的工作原理

在升压型PFM控制1方式中，两个单触发电路根据DC-DC转换器的输出负载电流进行工作。PFM基于两个开关时间(Zda导通时间和Z小关断时间)和两个控制环路(电压调节环路和Zda峰值电流、关断时间环路)。PFM的特征还包括可变频率控制脉冲。控制器中的两个单触发电路定义TON(Zda导通时间)和TOFF(Z小关断时间)。Ton单触发电路激活第二个单触发电路TOFF。只要电压环路的比较器检测到VOUT超出稳压范围，则激活TON单触发电路。脉冲时间为固定为其Zda值。如果Zda峰值电流环路检测到超过电流限值，则可缩短该脉冲时间，如图1所示。PFM控制器的静态电流(IQ)补偿被限制为偏置基准以及误差比较器所需的电流(10s，μA级)。形成鲜明对比的是，PWM控制器中的内部振荡器必须连续打开，这造成几个毫安的耗流。
图1.脉冲频率调制(PFM)控制电路。利用这种结构，如果Zda峰值电流环路检测到超过电流限值，可缩短脉冲时间。

同步降压稳压器具有两种工作模式，设计者可选择PWM或PFM模式，优化整个较宽负载电流范围内的效率。以MAX17503和MAX17504这两款转换器为例，它们采用另外一种PFM控制方式，但也是提高轻载效率的较好示例。例如，请参见图2所示的PFM和PWM模式的效率曲线。PFM模式下的负载电流小于100mA时，与负载电流相同的PWM模式相比，效率大幅提升。注意，对于12V电压输入、+5V电压输出，PFM模式的效率接近92%，而PWM模式的效率只有81%！

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