DCDC常见问题之FPWM弊端

时间:2024-03-26 13:59:47

DCDC常见问题之FPWM弊端

DCDC在目前的电子产品中使用越来越常见,但是出来的问题也越来越多,下面我们将介绍DCDC输出常见的问题,该问题是一个系列,见更新。

DCDC的强制PWM架构

Force Pulse Width Modulation,FPWM,强制PWM模式,此模式的差异在于和PWM模式和PFM模式的差异。

  • 强制PWM模式指的是不论在什么情况下PWM频率和占空比保持一致;
  • PFM模式指的是脉冲频率模式,也就是PWM占空比在变,频率也在变;
  • PWM模式指的是频率不发生改变,占空比发生改变。

原理图如下

DCDC常见问题之FPWM弊端

内部框图如下

DCDC常见问题之FPWM弊端

当上管开启下管关闭时

DCDC常见问题之FPWM弊端

当下管开启时

DCDC常见问题之FPWM弊端

重点

因为FPWM模式的固有问题,那就是无论在轻负载和重负载条件下,PWM频率一致,占空比一致,这就导致在轻载下上管开启时间也很长,导致电感激励能量太多,但是负载很小,用不完,一直存在电感中;直到下管开启,下管开启后,电感电流开始流过下管到地,此时就是反向电流,负电流。

问题在于现有厂商在下管增加了电流检测,因为MOS管流过的电流大小是一定的,所以他们检测电流,当负电流大于一定值时,关闭下管,此时就相当于电感中能量一值泄放不完。

N个周期以后,因为每次电感中存储能量多一点,一直下去就导致输出电压逐渐升高,升高,升高,只要时间久,则输出电压一定一直大,知道损坏DCDC或者后级负载。

DCDC常见问题之FPWM弊端

电感的选取对于这个电流的影响

我们知道电感大小与电流成反比的,也就是电感太小,则纹波电流太大;电感太大,纹波电流减小,这又会导致反馈出现问题,所以我们要注意按照数据手册取值来选择电感。

项目 电感小 电感大
电流 电流大 电流小
纹波 纹波大 纹波小

当电感取值减小,以上负电流会变大,此时下管判定电流一旦到达,则下管关闭,问题就出来了,所以大家一定要注意。