鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1014次 | 2021年08月10日
有關(guān)電壓控制辦法:PWM和PFM
針對開關(guān)穩(wěn)壓器的基礎(chǔ),解析電壓控制辦法。不論開關(guān)穩(wěn)壓器與否,電壓穩(wěn)壓器的功能為萌生穩(wěn)定化的輸出電壓。為此,已在“反饋控制方式”一項(xiàng)中說明,非得將輸出電壓反饋至控制電路來進(jìn)行環(huán)路控制。在這里,要說明的是、有關(guān)電壓控制的方式,例如該進(jìn)行何種控制才能將輸入電壓調(diào)整為5V等。
開關(guān)穩(wěn)壓器如名稱所示,是借著開關(guān)輸入電壓,也就是ON/OFF來轉(zhuǎn)換成所希望的輸出電壓。此結(jié)構(gòu)已在“工作原理”一項(xiàng)中說明,簡單來說就是開關(guān)后均勻化以均衡已設(shè)定輸入電壓的輸出電壓。此輸入電壓的開關(guān)法重要有2個(gè)辦法。
?pWM控制(脈沖寬度調(diào)制)
pWM是最一般的電壓控制辦法。在恒定周期下,將開關(guān)設(shè)為ON,從輸入截取符合輸出所需功率的部分。因此,ON和OFF的比率、占空比會(huì)隨必要的輸出功率而變化。
由于頻率恒定,故有可預(yù)測即將萌生的開關(guān)噪聲、濾波器解決容易等優(yōu)勢。其缺點(diǎn)是,由于頻率恒定,重負(fù)載時(shí)和輕負(fù)載時(shí)的開關(guān)次數(shù)都相同,自我消耗電流不變,故輕負(fù)載時(shí)開關(guān)損耗是重要損耗而效率降低。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
●頻率恒定依據(jù)占空比調(diào)整輸出電壓
頻率恒定,易于過濾噪聲
頻率恒定,輕負(fù)載時(shí)開關(guān)損耗效率顯著惡化
?pFM控制(脈沖頻率調(diào)制)
pFM有固定ON時(shí)間型和固定OFF時(shí)間型。以固定ON時(shí)間型為例(下圖參考),ON時(shí)間恒定OFF時(shí)間變化。換句話說,接下來一直到ON之前的時(shí)間會(huì)改變。當(dāng)負(fù)載變大時(shí),將會(huì)隨著負(fù)載新增時(shí)間內(nèi)的ON次數(shù)。也就是說,重負(fù)載時(shí)頻率會(huì)變高,輕負(fù)載時(shí)頻率會(huì)變低。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
其優(yōu)勢是,輕負(fù)載時(shí)無需新增功率,開關(guān)頻率變低,開關(guān)次數(shù)減少,開關(guān)損耗減少,故輕負(fù)載時(shí)也可維持高效率。其缺點(diǎn)是,頻率會(huì)變化,開關(guān)相關(guān)噪聲不穩(wěn)定且難以濾波。噪聲難消除。此外,頻率一進(jìn)入可聽帶20kHz時(shí)有可能會(huì)發(fā)生聲響等對音響設(shè)備的S/N造成影響。從這個(gè)意義來說,pWM比較容易操作。
●ON(或OFF)時(shí)間設(shè)為恒定,調(diào)整OFF(或ON)時(shí)間
輕負(fù)載時(shí)會(huì)降頻率工作,故開關(guān)損耗會(huì)減少而維持效率
頻率不穩(wěn)定,故噪聲濾波困難而有進(jìn)入聽覺范圍的可能性
利用哪一方,非得在理解各特性后權(quán)衡,不過有些IC為了能夠利用雙方的優(yōu)勢,于穩(wěn)定工作時(shí)采pWM工作,于輕負(fù)載時(shí)開關(guān)成pFM來維持效率。
●pWM和pFM的效率特性示意圖
pWM輕負(fù)載時(shí)恒定周期開關(guān),故效率低下。
pFM輕負(fù)載時(shí)會(huì)降頻率工作,故開關(guān)損耗減少而維持效率。
有些IC于穩(wěn)定工作時(shí)采pWM工作,于輕負(fù)載時(shí)開關(guān)成pFM來維持效率。
關(guān)鍵要點(diǎn):
?pWM(脈沖寬度調(diào)制),頻率恒定通過ON/OFF的時(shí)間比(占空比)控制。
?pFM(脈沖頻率調(diào)制),脈沖的ON(或OFF時(shí)間)恒定通過OFF時(shí)間(或ON時(shí)間)變化控制。
?理解優(yōu)缺點(diǎn)區(qū)分使用。
?雙方控制切換使用,越來越多加入具體控制模式的IC。
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