一、 DC-DC的控制模式与效率
如下图是PWM控制模式的DC-DC,PWM(Pulse Width Modulation),脉冲宽度调制,顾名思义,放大图可以看出,其周期T是不变的,而脉冲宽度tD1、tD2、tD3、tD4、是不同的。
PFM( Pulse Frequency modulation) ,脉冲频率调制模式,如下图,其脉冲宽度t0是恒定的,但其周期T1、T2、T3、T4是变化的,因此称其是脉冲频率调制。
两种控制模式都是在控制MOS管的通断,那么为何会有效率的差异呢?如下图,理想状况下,当MOS管开通时VDS等于0,此时虽然有电流通过,但是其消耗功率P=VDS*ID=0。
而实际应用中,由于MOS开通与关断都需要一定的时间,同时VDS也不能做到0,因此存在着VDS与ID同时不为0的情况,由此会消耗功率。如下图,消耗功率P随MOS管的开关而起伏。
如下图分别是TI的TLV62569在PWM模式与PSM模式下VSW的波形图,由横轴时间轴可以看出,PSM模式下开关时间间隔增大了,也就意味着开关损耗降低了。
TI的TLV62569整体效率曲线,可以看到即使在10mA负载下效率最高也超过90% ,而普通的BUCK在此负载下基本就没有高效可言,甚至会低于10%。
突发模式由于是需要时才会开启MOS,因此相比于PSM模式其效率更高。即使是1mA负载,整体效率都达到了80%以上。