新定义的周期比例因子简化PFM升压和回扫转换器的设计.pdf

新定义的周期比例因子简化新定义的周期比例因子简化 PFMPFM 升压和回扫转换器的设计升压和回扫转换器的设计 新定义的周期比例因子简化新定义的周期比例因子简化 PFMPFM 升压和回扫转换器的设计升压和回扫转换器的设计 新定义的周期比例因子简化新定义的周期比例因子简化 PFMPFM 升压和回扫转换器的设计升压和回扫转换器的设计 新定义的周期比例因子简化新定义的周期比例因子简化 PFMPFM 升压和回扫转换器的设计升压和回扫转换器的设计 Darryl PhIllIps 栾成强 译 一 引言 过去三年里出现了第二代 PFM 脉冲频率调制 控制器 具有很低的静态电流和较高 的效率 在便携式设备中可延长电池寿命 通过随负载变化而改变脉冲频率的方法能够进一 步减小开关损耗 对于 10W 的电路其静态电流是 100 A 量级 所以非常适用于手提式电话 数字助理和其它便携式设备 这些设备仅在短时间内需要大功率而长时期处于低功耗的待机 状态 PFM 控制器可以构成升压 降压和反相结构 某些新的 PFM 控制器适合回扫 图一 和自耦变压器升压应用 使用限流单稳时序控制 结构允许很宽的输入电压和占空比 即使在连续导通模式下 不使用附加的斜率补偿电路也 能稳定的工作在高占空比下 因此 电路中可以使用低成本的通用变压器 例如 Coiltronics 公司的 Versa-Pac 系列 图一 二 单稳态时序 PFM 转换器 PFM 控制器每个周期传递部分能量 通过调制开关频率调整输出电压 限流单稳态时序 PFM 控制器利用一个误差比较器 电流检测比较器 最小关断单稳态和最大开启单稳态作为 反馈和控制 图二 消除了传统门电路振荡器引起的时间限制 当输出电压降低时 误差比较器设置双稳态电路开启外部 MOSFET 通过 MOSFET 的电流 增长和变压器初级绕组存储能量 当电流感应比较器或最大时间单稳态触发后 MOSFET 关 闭 输入电流的中断导致变压器产生电压尖峰 从而迫使次级绕组的电流通过输出二级管到 输出滤波电容和负载 当存储的能量释放时 电流下降一直到二级管关断 变压器会 因为剩 余能量和分布 电容而稍有变化 通过二级管的电流大时 输出滤波电容存储能量 电流变小 时再释放能量 保持稳定的输出电压 负载增加 输出滤波电容释放能量加快 误差比较器循环周期加快 开关频率升高 最 大输出电流和开关频率受最小关断时间限制 MAX1771 大约为 2 s 最小关断单稳态实施 最低限制 而不管误差比较器所决定的传输能量的合适时间周期 根据控制器和电路 PFM 1/7 新定义的周期比例因子简化新定义的周期比例因子简化 PFMPFM 升压和回扫转换器的设计升压和回扫转换器的设计 新定义的周期比例因子简化新定义的周期比例因子简化 PFMPFM 升压和回扫转换器的设计升压和回扫转换器的设计 转换器可以在连续导通模式或非连续导通模式下达到满负载 连续导通模式是指每个周期内 变压器电流不能降