PFM 与 PWM 的技术总结 来源: EDA 中国 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。