發布日期 : 2023年7月27日 / 最近更新 : 2023年8月21日

本篇說明了確認PFM控制時的開關頻率及PWM模式⇔PFM模式切換電流的方法。

DC/DC開關頻率對噪聲敏感的RF/音頻等應用器件特別重要。
因為從DC/DC產生的噪聲(傳導/放射噪聲)中包含了開關頻率的n次的高次諧波,選定開關頻率不給系統帶來影響的DC/DC是非常重要的。如果能不進行實機動作即可預測開關頻率,在確認實機之前,能進行選定係統的最佳DC/DC,將對降低工時能做出很大貢獻。

1. 實施模擬(選擇IC、輸入電源規格)

請在輸入項目中輸入模擬條件,實施模擬。

Step 1. 選擇產品
Step 2. 選擇工作頻率
Step3. 選擇動作模式
Step4. 輸入電源規格(Vin/Vout/Iout/外圍部件定數等)

2. 確認PFM控制時開關頻率模式的方法

可以從“Summary”標籤頁、“Switching frequency”標籤頁確認開關頻率。請用“Switching frequency”標籤頁確認開關頻率對輸出電流的依存關係。

在此作為具體的事例,來確認PWM/PFM控制方式的升壓DC/DC XC9142系列產品1.2MHz的開關頻率。 在Vin=3.3V/Vout=5V的條件下,可以觀察到Iout=1μA時的開關頻率為大約580Hz,伴隨著輸出電流增加,開關頻率增高。

3. PWM控制⇔PFM控制的切換電流

接下來確認PWM控制⇔PFM控制的切換電流。
與上一步相同,以PWM/PFM控制方式的升壓DC/DC XC9142系列產品1.2MHz為例,來確認PWM控制⇔PFM控制的切換電流。

輸出電流逐漸增大,在開關頻率達到了PWM控制振盪頻率的點時,成為PWM控制⇔PFM控制的切換電流。
在Vin=3.3V/Vout=5V的條件下,可以觀測到Iout=大約為40mA時,發生了PWM控制⇔PFM控制的切換。

注意事項:關於在PFM控制時,開關頻率的電源規格依存型、及與實機的差異

1. 隨輸入電壓、輸出電壓、電感值變動

即使是同一個IC,隨輸入電壓、輸出電壓、電感值的不同,開關頻率將有變動。
此外,隨IC的控制方式不同,開關頻率變動的傾向隨輸入電壓、輸出電壓、電感的不同而發生變動。
因此,請充分確認在考察條件下開關頻率的傾向。

2. 模擬結果與實機的差異

本模擬是以進行理想的PFM動作為前提實施模擬。
然而,在實際的產品中進行了PFM控制時,由於開關連續動作,紋波電壓重疊及開關頻率將有可能比模擬的結果低。
此外,有可能不能圓滑地進行PFM控制與PWM控制之間的切換。