PFM 控制的實現(xiàn)通常采用滯環(huán)控制方式。控制器設(shè)定一個電壓滯環(huán)窗口,當(dāng)輸出電壓下降到滯環(huán)下限時,開關(guān)管導(dǎo)通;當(dāng)輸出電壓上升到滯環(huán)上限時,開關(guān)管關(guān)斷75。這種控制方式不需要復(fù)雜的補償網(wǎng)絡(luò),電路結(jié)構(gòu)相對簡單199。然而,PFM 控制也存在一些缺點,主要是輸出紋波較大,頻譜分布復(fù)雜,給濾波設(shè)計帶來挑戰(zhàn)70。在實際應(yīng)用中,PFM 控制特別適合于輕負(fù)載或負(fù)載變化較大的場合。例如,在便攜式電子設(shè)備中,當(dāng)設(shè)備處于待機狀態(tài)時,負(fù)載電流很小,采用 PFM 控制可以大幅降低功耗102。一些先進(jìn)的 DCDC 控制器還采用 PWM/PFM 混合控制策略,在重負(fù)載時使用 PWM,在輕負(fù)載時自動切換到 PFM,以實現(xiàn)全負(fù)載范圍內(nèi)的高效率108。為充電寶內(nèi)部電路供電,實現(xiàn)充電與放電的電壓轉(zhuǎn)換。深圳電池測試DCDC電源設(shè)計方案

輕載與重載切換的效率波動消費電子的負(fù)載變化極快(如手機從待機的 10mA 電流瞬間切換到游戲的 2A 電流),但 DCDC 電源在 “輕載 - 重載” 切換時易出現(xiàn)效率斷層:輕載低效問題:待機時若用 PWM 模式,固定高頻會導(dǎo)致開關(guān)損耗占比飆升(占總損耗的 60% 以上);若切換到 PFM 模式,雖能降低開關(guān)損耗,但會導(dǎo)致輸出紋波增大(可能超過 200mV),干擾射頻模塊(如手機信號)或屏幕顯示;切換延遲問題:從 PFM(輕載)切換到 PWM(重載)時,若控制芯片的響應(yīng)速度不足(如延遲超過 10μs),會導(dǎo)致輸出電壓瞬間跌落(可能低于標(biāo)稱值的 80%),引發(fā)設(shè)備卡頓或重啟。珠海高功率密度DCDC電源計算公式為 LED 照明設(shè)備供電,實現(xiàn)恒流輸出,延長 LED 使用壽命。

消費電子與物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域:追求迷你化與低功耗消費電子(手機、穿戴設(shè)備)與物聯(lián)網(wǎng)傳感器需電源模塊 “小體積、低靜態(tài)電流、高集成度”,以適配設(shè)備微型化與長續(xù)航需求:1. 便攜式消費電子(智能手機、智能手表)應(yīng)用需求:智能手機快充電路需低壓大電流(如 5V/6A、9V/3A)供電,模塊需支持寬輸出電壓調(diào)節(jié),同時采用迷你封裝(如 3mm×3mm);智能手表需很低靜態(tài)電流(<1μA),延長鋰電池續(xù)航(目標(biāo) 30 天以上)。模塊適配方案:選用 SIP 封裝的微型 DCDC 模塊,輸入 3V-5V、輸出 3.3V/2A,靜態(tài)電流 0.5μA,尺寸 3.2mm×2.5mm×1mm。某品牌智能手表搭載的 3W 微型模塊,配合低功耗控制算法,使手表續(xù)航從 14 天延長至 28 天,充電時間縮短至 1.5 小時(支持快充)。典型案例:某款折疊屏手機的副屏驅(qū)動電路,通過 2 顆 DCDC 模塊供電,模塊采用堆疊封裝(高度 1.2mm),成功適配折疊屏鉸鏈附近的狹窄空間(寬度只有 4mm),輸出紋波≤20mV,確保副屏顯示無殘影,用戶滿意度達(dá) 98%。
第一步:明確場景主要需求 —— 選型的基礎(chǔ)前提選擇 DCDC 電源模塊的主要是 “以場景需求為導(dǎo)向” 需先從設(shè)備特性 使用環(huán)境、安全標(biāo)準(zhǔn)三個維度拆解關(guān)鍵需求 避免盲目關(guān)注參數(shù)而忽略實際適配性:1. 設(shè)備特性需求:錨定基礎(chǔ)供電參數(shù)電壓與電流范圍:先確定設(shè)備的輸入供電類型(如工業(yè) 24V 總線 汽車 12V 電池 鋰電池 3.7V)與輸出需求(如控制芯片 5V/0.5A、電機驅(qū)動 12V/5A),確保模塊輸入電壓覆蓋設(shè)備供電波動范圍(如工業(yè)場景需預(yù)留 ±20% 波動空間 汽車場景需覆蓋 9V-16V) 輸出電流滿足設(shè)備峰值功耗(建議預(yù)留 30% 余量,避免過載)例:為伺服驅(qū)動器控制單元選型時 若驅(qū)動器輸入為 220V DC 控制芯片需 5V/2A 供電 應(yīng)選擇輸入 200V-400V 輸出 5V/3A(預(yù)留 30% 余量)的高壓 DCDC 模塊。 功率等級:根據(jù)設(shè)備總功耗計算所需模塊功率(功率 = 輸出電壓 × 輸出電流) 優(yōu)先選擇功率匹配的模塊 避免 “大馬拉小車”(浪費成本、體積過大)或 “小馬拉大車”(過載燒毀)例:智能煙感傳感器功耗 0.5W(3.3V×0.15A) 選擇 2W 以下低功耗模塊即可 無需選用 10W 模塊。安裝與封裝:根據(jù)設(shè)備 PCB 空間或安裝方式確定封裝類型 —— 工業(yè)控制柜優(yōu)先選導(dǎo)軌式封裝(如 DR 系列) 消費電子選 SIP/SMD 迷你封裝(如 3mm×3mm) 戶外設(shè)備選防護(hù)型封裝(如 IP65)采用開關(guān)電源技術(shù),相比線性電源,發(fā)熱更低、更節(jié)能。

消費電子應(yīng)用場景分析消費電子產(chǎn)品對 DCDC 電源的需求呈現(xiàn)出多樣化的特點,不同產(chǎn)品對電源的性能要求差異很大。在智能手機、平板電腦等便攜式設(shè)備中,由于電池容量有限,對電源效率的要求極高,特別是在輕負(fù)載待機狀態(tài)下100。這類應(yīng)用通常采用 PWM/PFM 混合控制策略,在重負(fù)載時使用 PWM 以保證高效率和低紋波,在輕負(fù)載時切換到 PFM 以提高效率,延長電池續(xù)航時間105。以智能手機為例,其電源系統(tǒng)通常包含多個 DCDC 轉(zhuǎn)換器,為不同的功能模塊供電。處理器主要通常需要 1V 左右的低電壓,但電流可能高達(dá)幾安培,這種場合適合采用 PWM 控制以保證穩(wěn)定的電壓輸出和快速的瞬態(tài)響應(yīng)99。而顯示屏、無線模塊等在待機狀態(tài)下電流很小,適合采用 PFM 控制以降低功耗103。一些先進(jìn)的手機電源管理芯片還集成了 PDM 控制功能,用于高精度的背光調(diào)節(jié)等場合。筆記本電腦的電源系統(tǒng)更加復(fù)雜,通常需要將 19V 的輸入電壓轉(zhuǎn)換為多個不同的電壓等級,為 CPU、內(nèi)存、顯卡等組件供電97。轉(zhuǎn)換效率可達(dá) 80% 以上,減少電能損耗,提升設(shè)備續(xù)航。鹽田區(qū)低噪聲DCDC電源哪里買
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在效率特性方面,PWM 在重負(fù)載時效率高,但在輕負(fù)載時由于固定頻率導(dǎo)致開關(guān)損耗占比增加,效率下降明顯88。PFM 在輕負(fù)載時效率高,通過降低開關(guān)頻率減少開關(guān)損耗,但在重負(fù)載時效率低于 PWM108。PDM 的效率特性與負(fù)載特性相關(guān),在中等負(fù)載時表現(xiàn)較好。在響應(yīng)特性方面,PWM 具有較快的瞬態(tài)響應(yīng),每個開關(guān)周期都可以進(jìn)行調(diào)節(jié)199。PFM 的響應(yīng)速度相對較慢,依賴于下一個脈沖的到來199。PDM 的響應(yīng)速度取決于采樣頻率和控制算法,在高采樣率下可以實現(xiàn)較快響應(yīng)。深圳電池測試DCDC電源設(shè)計方案
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