利用PFM提高低負(fù)載下開關(guān)DC/DC穩(wěn)壓器的工作效率

　　開關(guān)直流電壓轉(zhuǎn)換器（“穩(wěn)壓器”）之所以受歡迎，是因?yàn)樗鼈冊(cè)趯掚妷狠斎敕秶鷥?nèi)效率很高。電壓調(diào)節(jié)是由脈沖寬度調(diào)制（PWM）決定的，它能快速調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器內(nèi)部MOSFET（或同步裝置中的MOSFET）。這種技術(shù)通常運(yùn)行良好，但在低負(fù)載效率下迅速脫落，這可以縮短便攜式產(chǎn)品中的電池壽命，特別是那些在待機(jī)模式下花費(fèi)大量時(shí)間的產(chǎn)品。

　　在低負(fù)載情況下，硅供應(yīng)商采用多種方法來(lái)提高開關(guān)穩(wěn)壓器的效率，包括軟開關(guān)和非連續(xù)導(dǎo)通模式。最近，脈沖頻率調(diào)制（PFM），PWM的變化，已經(jīng)加入了這個(gè)列表。

　　本文對(duì)PFM進(jìn)行了仔細(xì)的研究，并比較了該技術(shù)與在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)使用PWM的設(shè)備相比，如何在低功耗下提高效率。

　　PWM voltage regulator control

　　A simple and inexpensive way to regulate battery voltage in a portable electronic device is to use a linear regulator or low-dropout regulator （LDO）。 Unfortunately， when the input voltage is much higher than the output， efficiency is poor and power is dissipated as heat （see the TechZone article “Understanding the Advantages and Disadvantages of Linear Regulators”）。 Higher efficiency， at the expense of cost and component size， is achieved using a switching regulator that combines rapidly-switching MOSFETs and energy storage in an inductor’s magnetic field.

　　In contemporary “l(fā)ow-low power” switching regulators， PWM is the primary operating mode. Figure 1 shows a synchronous step-down （“buck”） converter using PWM control.