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由于很多時(shí)候電池輸入不穩(wěn)定或者負(fù)載改變，造成輸出電壓不穩(wěn)定。這時(shí)，我們就需要一些調(diào)制策略，使系統(tǒng)能夠維持高效、穩(wěn)定的輸出電壓。常用的方法是引入負(fù)反饋，即從輸出端引入一條負(fù)反饋環(huán)路到輸入端，抑制輸入電壓不穩(wěn)定或者負(fù)載改變導(dǎo)致的輸出電壓不穩(wěn)定，從而使系統(tǒng)維持穩(wěn)定。常用的調(diào)制技術(shù)主要有脈寬調(diào)制(PWM)、后調(diào)制、輸入限流控制以及脈沖跳躍調(diào)制(PSM)。

1.PWM調(diào)制技術(shù)

PWM調(diào)制是保持時(shí)鐘頻率不變的情況下，通過調(diào)節(jié)時(shí)鐘信號(hào)占空比來(lái)穩(wěn)定輸出電壓。這種調(diào)制方法常見于電感型穩(wěn)壓器中。

其典型工作電路如下圖所示，輸出電壓Vout經(jīng)過分壓電阻得到反饋信號(hào)Vf，然后誤差放大器放大反饋電壓Vf與基準(zhǔn)電壓Vref的誤差電壓，將得到誤差信號(hào)Vcon與內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生的固定周期Ts的鋸齒波信號(hào)進(jìn)行比較，Vcon改變，其截取鋸齒波的寬度也就會(huì)發(fā)生改變，這就可以得到周期不變、脈寬可變的方波信號(hào)，該方波信號(hào)再通過驅(qū)動(dòng)電路后去控制開關(guān)管。

PWM 控制的優(yōu)點(diǎn)：在中重負(fù)載條件下有較高的轉(zhuǎn)換效率，開關(guān)頻率由內(nèi)部鋸齒波頻率設(shè)定，鋸齒波周期固定的話，開關(guān)頻率固定，可以得到較低的紋波。缺點(diǎn)：效率在輕負(fù)載條件下顯著下降，因?yàn)檩p載時(shí)開關(guān)頻率固定導(dǎo)致開關(guān)損耗較大，所以在輕載時(shí)效率較低。

2.后調(diào)制技術(shù)

如下圖所示，后調(diào)制技術(shù)相當(dāng)于電荷泵+LDO工作方式。電池輸入電壓經(jīng)過開關(guān)電容轉(zhuǎn)換器穩(wěn)壓后，得到的是粗調(diào)的輸出電壓(紋波較大)。LDO的優(yōu)點(diǎn)：具有低紋波、低噪聲。后調(diào)制技術(shù)基于此串聯(lián)一個(gè)LDO對(duì)紋波有很好的抑制作用，從而得到很干凈輸出電壓。該調(diào)制方法常用于對(duì)噪聲敏感的全集成開關(guān)電源。但是這種調(diào)制技術(shù)在全集成開關(guān)電源的應(yīng)用也是不得已為之，它的缺點(diǎn)是很明顯的，輸出端引入額外的穩(wěn)壓電容增加了成本，最大的問題是大大降低了系統(tǒng)整體效率。理想情況下，系統(tǒng)整體效率η=η1×η2，其中η1為開關(guān)電容轉(zhuǎn)換器效率，η2為L(zhǎng)DO效率，這樣開關(guān)電容轉(zhuǎn)換器的優(yōu)勢(shì)會(huì)大大降低。

3.PSM調(diào)制技術(shù)

PSM調(diào)制技術(shù)是根據(jù)負(fù)載情況，讓開關(guān)電容電路在連續(xù)幾個(gè)周期內(nèi)處于時(shí)鐘關(guān)斷狀態(tài)，通過減小開關(guān)導(dǎo)通關(guān)斷的次數(shù)來(lái)減小開關(guān)損耗，從而提高轉(zhuǎn)換效率?？梢岳斫鉃橐粋€(gè)間歇式地接通和關(guān)斷的固定頻率(PWM)轉(zhuǎn)換器。

一種典型的脈沖跳躍調(diào)制技術(shù)原理圖如下圖所示，主要在輸出電壓過高時(shí)考慮使用。其工作原理與PWM調(diào)制技術(shù)類似，與PWM調(diào)制不同在于，PSM將經(jīng)過誤差放大器輸出的誤差信號(hào)Vcon輸入到多路選擇器中。當(dāng)Vcon信號(hào)為高電平時(shí)，即輸出電壓高于參考電壓，選擇器輸出接地，暫時(shí)關(guān)斷時(shí)鐘；當(dāng)Vcon信號(hào)為低電平時(shí)，即輸出電壓低于參考電壓，選擇器輸出接時(shí)鐘信號(hào)，保持時(shí)鐘繼續(xù)進(jìn)行開關(guān)電容充放電。因此，當(dāng)輸出電壓過高時(shí)，暫時(shí)關(guān)斷時(shí)鐘，負(fù)載電容沒有電荷補(bǔ)充，從而使輸出電壓慢慢降到設(shè)定值。PSM調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)：輕載時(shí)，時(shí)鐘暫時(shí)關(guān)斷，轉(zhuǎn)換效率高；數(shù)字反饋回路不存在穩(wěn)定性問題，響應(yīng)速度快。但是它的缺點(diǎn)也是明顯的，開關(guān)頻率隨負(fù)載情況變化，輸出電壓的頻譜很寬，噪聲頻譜難以預(yù)測(cè)，這就使它不能適用于對(duì)噪聲性能要求比較高的場(chǎng)所。

4.預(yù)調(diào)制技術(shù)

預(yù)調(diào)制技術(shù)也稱為輸入限流控制，它的原理是通過輸入電流穩(wěn)定輸出電壓，工作原理圖如下圖所示。將誤差放大器放大的誤差信號(hào)Vcon作為PMOS調(diào)整管的柵極控制電壓。當(dāng)輸入電壓增大或負(fù)載減小而導(dǎo)致輸出電壓Vout增大，誤差電壓Vcon減小，由于調(diào)整管為PMOS柵端電壓減小導(dǎo)致輸入電流增大，從而使輸出電壓降低，維持系統(tǒng)穩(wěn)定。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為在理想穩(wěn)定狀態(tài)下，輸入電流與輸出電流近似匹配，沒有多余電荷在負(fù)載電容上積累，紋波較小。這種結(jié)構(gòu)可以形象的看做LDO+開關(guān)電源。但由于調(diào)整管工作在飽和區(qū)，會(huì)消耗源漏壓降，因此會(huì)讓峰值效率降低，這是預(yù)調(diào)制技術(shù)不可忽視的缺點(diǎn)。