pfm和pwm技术原理（pfm,pwm）

做电源设计的人应该都知道PWM和PFM的概念。

开关电源的控制技术主要有三种：（1）脉宽调制（PWM）； (2)脉冲频率调制(PFM)； (3)脉宽频率调制(PWM-PFM)。

PWM：（脉宽调制）脉宽调制PWM是开关稳压电源中的术语。这是根据稳压控制方式来分类的。除PWM 型外，还有PFM 型以及PWM 和PFM 混合型。脉宽调制(PWM)开关稳压电路在控制电路的输出频率不变的情况下，通过电压反馈调节占空比，从而达到稳定输出电压的目的。

PFM：（脉冲频率调制）脉冲频率调制

一种脉冲调制技术，其中调制信号的频率随着输入信号的幅度而变化，而其占空比保持不变。由于调制信号通常是频率变化的方波信号，因此PFM也称为方波FM。

PWM是频率宽窄的变化，PFM是频率有无的变化，PWM是利用波形脉宽来控制输出，PFM是利用脉冲的有无来控制输出。

其中，PWM是目前开关电源中应用最广泛的控制方式。其特点是噪声低、满载效率高、能够在连续导通模式下工作。市场上有很多性能好、价格低的PWM。集成芯片，如UCl842/2842/3842、TDAl6846、TL494、SGl525/2525/3525等； PFM的优点是静态功耗小，但没有限流功能，不能工作在连续导通模式。具有PFM功能的集成芯片芯片有MAX641、TL497等； PWM-PFM兼有PWM和PFM的优点。

DC/DC转换器通过与内部频率同步开关来升压或降压，并通过改变开关数量来控制以获得与设定电压相同的输出电压。在PFM控制期间，当输出电压达到设定电压以上时，开关将停止。 DC/DC 转换器在降至设定电压之前不会执行任何操作。但如果输出电压降至设定电压以下，DC/DC 转换器将再次开始切换，使输出电压升至设定电压。 PWM控制也是与频率同步切换，但当达到升压设定值时，会尽量减少流入线圈的电流，调整升压与设定电压一致。

与PWM相比，PFM的输出电流较小，但由于PFM控制的DC/DC转换器在达到设定电压或以上时停止工作，因此消耗的电流变得很小。因此，电流消耗的减少提高了低负载时的效率。虽然PWM在低负载时效率较低，但其纹波电压较小且开关频率固定，因此更容易设计噪声滤波器并消除噪声。

如果需要兼具PFM和PWM的优点，可以选择PWM/PFM开关控制DC/DC转换器。该功能在负载较重时采用PWM控制，在负载较低时自动切换为PFM控制，即集PWM和PFM优点于一品。在具有待机模式的系统中，采用PFM/PWM开关控制的产品可以实现更高的效率。

就DC-DC转换器而言，目前业界的PFM只有Single Phase，并且是采用Ripple Mode实现的，因此要求输出端的Ripple较大。没有负电感电流，因此可以提高轻载效率。

由于它是看输出Ripple，Transient非常好，并且在做Dynamic时没有下冲。 PWM有单相多相之分，多以电压模式或电流模式实现。对输出纹波没有要求。轻载时存在负电感电流，因此轻载效率较差，且补偿比纹波慢。通过将PWM 与PFM 相结合，当检测到电感的负电流时，将发生脉冲跳跃，并且不再受内部时钟控制。此时，控制器将关闭两个h-mos l-mos，Coss L 将产生阻尼振荡。

每个工程师接触的领域不同。有的领域可能用PFM多，有的领域可能用PWM多。但从整个电源行业来看，我相信用得最多的还是PWM。从20世纪80年代到现在，PWM开始在功率转换领域占据“王朝统治地位”，因为每种方法都有其缺点和优点。关键是看是否适合客户的需求。我在论坛上看到一位网友这样写道。我觉得这样更生动。他说，如果比较汽车中的PFM和PWM电源，使用PFM的=奔驰，使用PWM的=大众。

PFM 与PWM 相比的主要优点是效率

1、对于外围电路相同的PFM和PWM，PFM的峰值效率与PWM相当，但在峰值效率之前，PFM的效率远高于PWM。这是PFM 的主要优点。

2、由于误差放大器的影响，PWM环路增益和响应速度受到限制，而PFM响应速度更快。

PFM相对于PWM的主要缺点是滤波困难

1、滤波困难（谐波频谱太宽）。

2. 在峰值效率之前，PFM 的频率低于PWM 的频率，这会导致输出纹波比PWM 的大。

3. PFM控制比PWM控制IC贵。

PFM不像PWM那样被广泛使用的主要原因之一是另一个原因是PWM的巨大优势：控制方法易于实现，但PFM控制方法不容易实现。