数字控制PFM/PWM混合型DC-DC开关电源

结合脉冲频率调制(PFM)和脉冲宽度调制(PWM)的特点,设计了一种混合型的降压DC-DC控制器,提高了全负载情况下的效率,并进行了多种低功耗设计,轻负载时效率提高。控制器的PWM采用数字化PID控制,PFM采用电压电流的双环反馈控制,在1mA~2A的宽负载范围内效率为80%~92%。     

一种高效率的PFM控制策略

提出了一种应用于DC—DC(直流-直流)变换器的高效率脉冲频率调制(pulse frequency modulation，PFM)控制策略。它在一般PFM控制原理的基础上，结合了脉冲宽度调制(pulse width modulation，PWM)控制方式的优点。因此，采用这种控制方式的DC—DC变换器具有功耗低、带负载能力强的特点。     

LLC谐振变换器PFM+PWM混合控制方法研究

LLC谐振变换器在特定的谐振腔参数设计及电路寄生参数的影响下,通常会出现高频段频率对增益的调节作用大大减弱甚至失去调节作用的现象,造成其在宽范围输出电压应用场合的设计困难,在数字化控制电源中,PFM结合移相控制或PWM控制是有效的解决途径。分析了特定条件下LLC谐振变换器采用单一的PFM或PWM控制时存在的问题,提出了有效的PFM+PWM混合控制设计方法,并以2000W宽范围输出电压LLC谐振变换器设计实践为例进行了实验验证。     

一种基于自适应峰值电流检测的模式切换电路北大核心

在降压转换器中，为了在不同的负载情况下获得高效率，常采用的方法是在重载时使用脉冲宽度调制(PWM),在轻载时使用脉冲频率调制(PFM),因此需要模式切换信号去控制整个降压转换器的工作状态，同时模式切换信号也可以用于自适应改变功率级电路中的功率管栅宽，减小功率管的栅极电容，提高整体电路的效率。文章设计了一个自适应峰值电流模式切换电路，用于产生模式切换信号，其原理是监控峰值电流的变化，产生峰值电压，将峰值电压与参考电压进行比较，得到模式切换信号，以决定降压转换器是采用PFM模式还是PWM模式。仿真结果表明，在负载电流0.5～500 mA范围内，该电路可以在两种调制模式之间平稳切换，其峰值效率可提升到94%以上。     

开关电源的PWM-PFM控制电路

本文比较了开关电源中的三种控制方式脉宽调制(PWM)、脉频调制(PFM)、调宽调频(PWM-PFM),并简要介绍了一种新型开关电源,对其新颖、实用的PWM-PFM电路的工作原理作了较详细的分析.实验证明,此电路对输入电压波动较大的工业环境具有很好的适应性.     

一种新的功率变换器调制模式

本文提出了一种新的异于迄今习用的PWM、PFM的功率开关变换器调制模式?跨周期调制PSM(pulse cycle Skip Modulation)，提出PSM的控制机理和理论模式，首次定义PSM的调制度，分析了其响应速度、效率及频率特性，并与PWM、PFM调制模式进行了比较，得出PSM是一种在不同负载下均有很高效率的调制模式，特别适用于中小功率变换系统。     

基于Ternary调制技术的数字音频功放的后级设计

论述了数字音频功放中传统调制方式的不足点,重点阐述了一种基于Ternary调制技术的数字音频功放后级电路的设计,该电路实现从脉冲编码调制(PCM)信号到脉冲宽度调制(PWM)信号转换,并通过Active-HDL和HSPICE相结合的数模混合仿真方式,验证了提出的后级电路,不仅能够很好地实现数字音源到模拟信号的转换,而且能克服传统调制方式下的闲置功耗、噪声和死区效应等不足点。     

一种高效降压型DC/DC变换器控制电路的设计

设计了一种高效降压型DC/DC变换器控制电路.该电路基于脉冲宽度调制(PWM)方式,电源芯片在开关频率较高的情况下能有效抑制噪声,提高转换效率;采用E/D NMOS电压基准源,输出电压温度特性好,抑制电源噪声能力强,内置软启动电路,抑制输出电压的上冲;补偿网络结构简单,同时也保证了系统的稳定.采用无锡上华CSMC st02 0.5 μm工艺,仿真结果表明,芯片转换效率达到90%以上.     

脉冲频率调制（PFM）

脉冲频率调制（PFM）是一种转换方法,通常被应用于DC-DC转换器来提高轻负载效率。在TI提供的产品说明书中,PFM也被称作“节电”模式。工作在节电模式下的转换器在轻负载电流条件下使用PFM模式,在较重负载电流条件下使用脉冲宽度调制（PWM）模式。这种工作模式使转换器可以在宽泛的电流输出范围内均保持极高的效率。     

离散Hopfield神经网络的PWM型脉冲流技术实现

研究了离散Hopfield神经网络的PWM(脉冲宽度调制)型脉冲流技术实现。利用MOS开关管和电压比较器实现了离散Hopfield神经网络，并提出了利用离散Hopfiled神经网络实现自联想记忆时相应的PWM型脉冲流电路。所提出的电路结构简单，易于芯片间通讯及系统扩展。     

采用分段式自适应PWM/PFM调制的Buck型DC-DC转换器设计北大核心

为了在轻重负载条件下获得更高的转换效率，采用分段式结构和导通电阻更小的NMOS作为输入级，并采用PWM/PFM双调制方式，设计了一种Buck型DC-DC转换器。为解决PWM/PFM调制信号切换问题，采用零电流检测方式进行切换。利用断续导通模式(DCM)和连续导通模式(CCM)下端NMOS管导通时电感电压的不同，检测下端NMOS在导通时电感电压大于零的周期。当电感电压大于零的周期大于2时，则处于DCM模式并自动采用PFM调制模式，关闭一部分功率管以减小开关频率和功率管寄生电容，优化轻载效率；反之则处于CCM模式并采用PWM调制。仿真结果表明，在负载电流10～1 000 mA范围内，该电路可以在两种调制模式平稳切换，在800 mA时峰值效率可提升到96%以上。     

基于PSM调制方式的双环控制电路的设计

跨周期调制(PSM)是一种不同于PWM和PFM的功率变换调制模式。文章从提高变换器效率和避免进入音频范围的角度出发,提出了一种基于PSM调制方式的双环控制电路,给出了电路的工作原理,占空比的设计方法和验证电路与实验结果。该设计是对PSM调制模式的一种优化,使PSM成为功率集成电路的实用性调制模式。     

A Dual-Mode Step-up DC/DC Converter IC with Current-Limiting and EMI Reduction Techniques

This paper presents a novel dual-mode step-up （boost） DC/DC converter. Pulse-frequency modulation （PFM） is used to improve the efficiency at light load. This converter can operate between pulse-width modulation （PWM） and pulse-frequency modulation. The converter will operate in PFM mode at light load and in PWM mode at heavy load. The maximum conversion efficiency of this converter is 96%. The conversion efficiency is greatly improved when load current is below 100 mA. Additionally, a soft-start circuit and a variable-sawtooth frequency circuit are proposed in this paper. The former is used to avoid the large switching current at the start up of the converter and the latter is utilized to reduce the EMI of the converter.     

软开关技术在PSOC中的应用

在硬开关状态下，PWM功率变换器的致命弱点是开关管开关损耗随开关频率成正比增加，不利于系统的集成和转换效率的提高。因此，在片上功率系统(PSOC)的设计中，应该采用软开关拓扑电路。文章首次提出将PWM软开关技术应用到功率系统芯片设计的思想。     

Digital PWM controller with one-bit noise-shaping interface

Conventionally, pulse width modulation (PWM) controllers for DC-DC switching power converters have been implemented in pure analog circuits. However, recent research showed the possibility of digital controllers with several advantages such as robustness, fast design time, and high flexibility. Since DC-DC converted output voltage is analog in nature, an analog-to-digital interface circuit is always essential even in digital PWM controllers. A simple and efficient delta-sigma modulator is used as a conversion circuit in our silicon implementation. Measurement results show good voltage regulations. Jeongjin Roh received the B.S degree in electrical engineering from the Hanyang University, Korea, in 1990, the M.S. degree in electrical engineering from the Pennsylvania State University in 1998, and the Ph.D. degree in computer engineering from the University of Texas at Austin in 2001. From 1990 to 1996, he worked at Samsung Electronics in Kiheung, Korea, as a senior circuit designer for several mixed-signal products. From 2000 to 2001, he worked at Intel Corporation in Austin, Texas, as a senior analog designer for wireless communication circuits. In 2001, he joined the faculty at the Hanyang University in Ansan, Korea. His research interests include low-power analog circuits, power management ICs, and oversampled delta-sigma converters.     

基于FPGA的PWM数字化实现方法及其应用

对PWM的一种非对称规则采样原理进行研究,给出了在线运算的简便算法,并在此基础上提出一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的PWM变频调速的数字化调制方法。该方法以FPGA及ROM作为可编程定时器,高开关频率基本固定,调制比与相位、频率可以分别独立控制,特别适用于PWM可逆整流器。由于整个系统是由一片FPGA来控制,节省了大量的模拟器件,简化了电路板设计,提高了系统的灵活性、精确性和可靠性。而且利用FPGA的在系统编程功能,使系统的升级换代十分方便。实验结果表明,该方法具有响应速度快、实时性强、可靠性高等特点。     

一种新型的DC-DC芯片设计

本文提出一种可以根据负载变化自动切换等效工作频率的PWM/PFM双模型boostDC-DC电源芯片的电路结构,使得芯片同时具有PFM高效和PWM低纹波的特点。与此同时,采用有效的相位补偿技术解决PWM方式下很可能出现的自激问题。本文在这种结构下并采用流片厂提供的模型参数,对芯片本身及其典型应用电路进行模拟。该芯片可广泛应用于各类便携式电子系统中,更可以作为IP核,嵌入同种工艺下的其它芯片。     

一种保护式脉冲电源变换器的设计

采用优化设计和模拟试验方法解决了ＳＨ０１２保护式脉冲电源变换器大功耗和小体积、两路输出差异大的矛盾,实现了保护功耗以及在工作温度范围内的高精度,提高了电路性能。采用二次集成工艺研制的脉宽调制型（ＰＷＭ）开关电源模块具有可靠性高、性能好、功耗低、体积小、重量轻的特点,并具有很好的保护功能,可用于各种高性能、小型化的电子仪器、仪表和设备。