关于DCDC电源中的PWM与PFM

在开关电源DCDC中，我们经常会听到PWM模式与PFM模式。

关于，这两种模式，小编在之前的文章中，做过简单的描述。今天就来针对性的就这两种模式展开讲讲。

PWM：脉冲宽度调制，即频率不变，不断调整脉冲宽度。开关周期固定，Ton不停的变化。控制电路简单，易于实现，输出纹波电压小，频率特性好，工作在连续导电的模式，在重载场景下有着较高的效率。然而随着负载变轻，效率也会很低。

PFM：脉冲频率调制，即脉冲宽度不变，调整频率。Ton固定，开关周期不停的变化，然而处于间歇性接通与关闭的状态。相比于前者PWM,其在轻负载场景下，效率高，频率特性好。然而在重在场景下，效率不及PWM。

在输出方面，PFM可支持的输出电流小，PWM输出的电压纹波小。

在电源IC设计时，往往会进行多重考虑，当IC进入重载场景，进入PWM模式。进入轻载场景，进入PFM模式。这在很多DCDC电源芯片的规格书都会提到。

关于效率，或许很多人会疑惑为何在轻载模式下，PFM效率会高于PWM模式。其实在DCDC电源方面，损耗主要来源于开关损耗与导通损耗。在轻载情况下，Ton时间相同，PFM的频率可下降，单位时间的开关次数也就变少。而PWM单位时间的开关次数没有变少。PFM开关次数少，开关损耗也就小，进而效率高。

然而部分电源在进入轻载模式后，使得开关频率降低，降低至20KHZ以下或者产生低频的分量，频率进入人耳可听的范围内，则会产生不可避免的电源周边的电感或者电容的啸叫。为了避免这类啸叫，有些电源IC甚至选择在轻载模式下，不让IC进入PFM模式。

如何区分电源IC进入了哪种模式
这里小白主要给大家简单介绍两种

上图为小白截取某IC手册里的波形图，可以看出两种模式下，SW与IL有很大的区别，所以可以主要由这两个方向来判断模式。

1 依据流经电感的电流来判断，因为前述说了，PWM模式下，开关管始终导通与关闭，电感处于持续充放电状态下，所以此时流经电感的电流如右图所示是不间断的。而PFM模式下，处于半工作半关闭的状态，工作不连续，所以电感在充放电一个过程再进入下个充放电需要间隔一定的时间，如左图所示。

2 依据SW电压来判断，因为PFM与PWM模式下，开关管的工作状态不同，所以SW的波形频率，PFM模式下远低于PWM模式。PFM模式下，开关管大多处于不工作状态。