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。     

PWM/PFM混合控制DC-DC变换器芯片的设计

结合脉冲宽度调制(PWM)和脉冲频率调制(PFM)功率损耗特点,提出了一种降压型PWM/PFM混合控制DC-DC变换器芯片的电路结构,大大提高了全负载范围转换效率。重点讨论了混合控制策略和PWM/PFM切换电路的设计。Hspice模拟仿真结果验证了设计的正确性。     

开关变换器的跨周期调制模式

该文提出了一种新的开关变换器的调制模式一跨周期调制(Pulse cycle Skip Modulation,PSM),分析和研究了其工作原理及控制特性,给出了PSM的状态方程.调制度、响应速度、效率与电路参数之间的关系.同PWM调制模式相比,PSM具有更好的调制特性.     

功率变换的模糊型跨周调制模式

该文提出了一种功率变换的模糊型跨周调制模式(Fuzzy Pulse Skip Modulation,FPSM),它是基于作者提出的功率变换跨周调制(Pulse Skip Modulation,PSM)机理的一种优化模式。PSM是功率变换的一种新调制模式,它具有效率高、响应速度快、鲁棒性强等特点。该文给出了FPSM输入输出变量的隶属函数、模糊控制规则和解析结果。分析表明FPSM除具PSM之优点外;同时较PSM有效降低了变换器的输出电压纹波,消除了音频噪音影响。     

一种新颖的开关电源调制模式

为了解决开关电源PWM模式在轻载时的效率低下和PFM模式输出噪声频带比较宽,滤波难度大的问题,提出了一种新颖的开关电源调制模式-跳周期调制(SCM)结合可变极限电流比较器双环控制模式.提出SCM的控制机理和理论模式,SCM模式的效率比常规的PWM高,且基本上与负载无关;通过可变极限电流比较器对负载进行监测形成双环路控制模式,提高了电源的响应度,降低了开关电源的电磁干扰和输出纹波电压.分析了其效率和负载的关系,并与PWM、PFM调制模式进行了比较,得出SCM结合可变极限电流比较器双环控制模式是一种在不同负载下均有很高效率的调制模式,特别适用于在满载下工作时间相对不长的中小功率电源系统.     

一种基于PWM-PSM调制模式的汽车电压调节器

为了提高汽车电压调节器在轻载时的效率,设计了一种基于PWM-PSM调制模式的调节器。中载或重载时采用PWM调制模式,轻载时采用PSM调制模式。系统负载的轻重通过检测励磁调整管导通的占空比来判断。基于CSMC 40 V BCD工艺进行流片,测试结果表明,占空比小于25%时采用PSM调制模式,占空比大于或等于25%时采用PWM调制模式。与传统PWM调制模式相比,轻载(励磁电流小于1.1 A)时,该调节器的效率至少提高了23%。     

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。     

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。     

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。     

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。     

一种高效率升压型ＤＣ－ＤＣ转换器设计

设计了一种基于PWM/PFM调制模式的全负载高效率升压型DC-DC转换器。根据负载不同,实现PWM和PFM模式的自动切换。轻载时,进入PFM模式,降低开关损耗,并加入电感峰值限流,减小输出电压纹波。在DCM状态下,利用休眠模式电路,降低静态功耗,同时提出一种抗振铃电路,进一步提升轻载转换效率。芯片实测结果表明,1mA轻载条件下,效率依然达到91.6%,输出电压纹波约为6.6 mV。全负载最高效率可以达到93.1%。     

一种PWM/伪PFM双模调制的降压型DC/DC开关电源

利用根据负载电流的大小变换调制模式的方法实现了一种降压型高转换效率的DC/DC开关电源. 当控制电压占空比小于20%时,采用伪PFM (pseudo-pulse-frequency modulation）模式调制;占空比大于20%时,采用PWM (pulse-width modulation）模式调制,平均转换效率约为90%,输出电流范围为0.01~3.0A. 控制芯片采用0.5μm DPDM CMOS工艺制造,并采用二次集成的方式在封装内部集成了功率p-MOSFET.     

一种PWM/伪PFM双模调制的降压型DC/DC开关电源

利用根据负载电流的大小变换调制模式的方法实现了一种降压型高转换效率的DC/DC开关电源.当控制电压占空比小于20%时,采用伪PFM(pseudo-pulse-frequency modulation)模式调制;占空比大于20%时,采用PWM(pulse-width modulation)模式调制,平均转换效率约为90%,输出电流范围为0.01～3.0A.控制芯片采用0.5μm DPDM CMOS工艺制造,并采用二次集成的方式在封装内部集成了功率p-MOSFET.     

PSM开关变换器的大信号模型与瞬态特性

针对传统PWM调制具有轻载下效率低的缺点,论文作者提出一种新的高效调制模式——脉冲跨周调制PSM模式.本文对这种新的PSM开关变换器调制模式进行了包括大信号解析模型、离散模型和相平面模型的大信号建模工作,并借助变换器的解析解、离散模型和相平面分析法对PSM变换器开环/闭环系统的瞬态响应特性进行了分析.研究表明PSM变换器不仅较PWM调制模式轻载下效率高,而且具有响应速度更快,抗干扰性更好的特点.     

采用简化自适应混合调制技术的DC-DC转换器

为了在较宽负载范围内获得高的转换效率,采用PWM调制与PSM调制相结合的调制模式,设计了一种混合调制方式DC-DC转换器.设计了一种简单的自适应调制方式切换电路,利用斜坡发生电路的斜坡下降沿,设计了一种新颖的最小占空比信号OSC、VRAMP信号和时钟信号VCLK同步发生电路,简化了电路规模.在轻负载时,采用占空比和输出...     

脉冲跨周期调制开关电源的特性研究

对脉冲跨周期调制(PSM)开关电源的特性进行了研究。这类开关电源的效率比常规的脉冲宽度调制(PWM)高，且基本上与负载无关；通过状态机对负载进行离散侦测以及电流极限模糊控制模式，提高了电源的响应度；通过频率抖劝，降低了开关电源的电磁干扰影响。这类开关电源集远程遥控关断、外部可编程、智能保护、同步等功能于一体，隐现了功率系统级发展的一种途径。     

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%。     

基于FPGA的模糊跨周调制模式的实现

文章提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的功率变换的模糊型跨周调制模式(FPSM,Fuzzy Pulse Skip Modulation)的实现方法,并将其应用于单端反激式开关电源的功率变换系统.实验研究表明,FPSM除具有跨周调制(PSM)效率高、响应速度快、鲁棒性强等优点外,较之PSM,它还能有效地降低变换器的输出电压纹波,消除音频噪声的影响.     

Study on Pulse Skip Modulation Mode in Smart Power Integrated Circuits and Its Test Technology

Up to now, the popular control modes for smart power integrated circuit (SPIC) are PWM and PFM.PWM bases on constant frequency variable width (CFVW) control pulse, whereas, PFM bases on constant width variable frequency (CWVF) control pulse. PWM converter has low efficiency with light loads and high amplitude harmonic. On the other hand,the control circuit and filter for PFM are much complex. This dissertation proposes a novel modulation mode named pulse skip modulation (PSM) for SPIC converter, which bases on constant width constant frequency (CWCF) control pulse. It is shown that PSM converter would improve its efficiency and suppress EMI. It also has quick response speed,     

DPA-Switch系列功率IC的原理与应用

DPA—Switch系列功率IC采用脉宽调制(PWM)和跳期调制(PSM)相结合的新型调制方式来调节输出电压，并具有外部可编程、外部时钟同步、远程通断、低功耗和高效率等突出优点。本文根据DPA—Switch系列功率IC的工作原理进行功能分析并给出其典型应用。