PWM控制与PFM控制 概述

关于DC/DC的控制方式，作为控制开关周期、导通时间的控制方式，存在PWM控制、PFM控制及PWM/PFM自动切换控制。这种控制方式的差异会显著影响轻载效率、噪声特性及输出纹波电压。

本文将就PWM控制、PFM控制、PFM/PWM自动切换控制的工作模式、特征及缺点进行解说。

PWM控制与PFM控制的区别

PWM控制与PFM控制最大的区别在于轻载时的效率差异。
下列效率数据是对同一产品切换为PWM控制和PFM控制两种控制方式时的效率进行比较所得，从中可知轻载时的效率存在显著差异。

PWM控制（Pulse Width Modulation）

PWM控制是一种以固定频率导通／关断开关元件，并通过改变其导通时间宽度（脉宽）来稳定输出电压的控制方式。
当输出电压偏离目标值时，会根据该误差调整导通时间（占空比）。

特征:
开关频率固定: 噪声发生的频率易于预测，对策较容易。
输出纹波小: 始终以固定频率动作，因此输出电压的波动（纹波电压）小且稳定。

缺点:
轻载时的效率低: 即使在轻载条件下也会持续进行开关动作，因此在轻载下效率会因用于开关的消耗电流引起的损耗而下降。

PFM控制（Pulse Frequency Modulation）

PFM控制是一种保持开关元件的导通时间恒定，并通过改变开关频率来稳定输出电压的控制方式。
输出电压低于设定输出电压时，会以固定导通时间接通开关元件，负载变轻时，到下一个脉冲为止的关断时间会变长，频率随之降低。

特征:
轻载时的效率高: 负载轻时，通过降低开关频率，开关次数和损耗会减少，从而可实现高效率。
输出纹波大: 因开关频率波动，输出纹波电压的波动有增大的趋势。
噪声频谱波动: 开关频率随负载变化，因此噪声抑制困难，也可能产生可听频段噪声。

PWM/PFM自动切换控制

PWM/PFM自动切换控制是一种结合了上述两种控制方式优点的混合方式。
根据输出电流（负载）的大小，自动切换PWM控制和PFM控制。
重载时，需要稳定性和低纹波，因此切换到PWM控制，而轻载时，需要高效率，因此切换到PFM控制。

特征:
满载范围内实现高效率: 可在宽广的负载范围内保持高效率。
稳定性与效率的平衡: 可兼具两种控制的优点。

缺点:
切换时，可能产生瞬时输出波动或噪声。