东莞可调式DCDC电源发展趋势

脉冲频率调制（PFM）策略PFM 调制策略的特点是保持脉冲宽度恒定，通过改变开关频率来调节输出电压1。在 PFM 模式下，当输出电压发生变化时，控制环路通过调整开关频率来维持输出电压的稳定。当输出电压升高时，频率降低；当输出电压降低时，频率升高63。PFM 控制的工作机制与 PWM 有本质区别。在 PFM 模式下，开关管的导通时间保持固定，而关断时间根据负载情况动态调整12。当负载较轻时，关断时间延长，开关频率降低；当负载较重时，关断时间缩短，开关频率升高。这种工作方式使得 PFM 在轻负载条件下能够明显降低开关损耗，提高效率80。采用同步整流技术，进一步提升电源转换效率。东莞可调式DCDC电源发展趋势

输出滤波电路的设计目的是平滑输出电压，降低纹波和噪声。输出电容的选择需要考虑电容值、ESR、纹波电流承受能力等参数。电容值根据输出纹波要求确定，一般要求输出电容能够将纹波控制在输出电压的 1% 以内。ESR 对输出纹波有直接影响，应选择 ESR 小的电容，如陶瓷电容或聚合物电容。对于大电流应用，需要采用多个电容并联来满足纹波电流要求。反馈电路的设计需要确保环路稳定，并具有良好的动态响应。反馈电路通常采用电阻分压网络来采样输出电压，分压比的设计应确保采样电压在控制器的输入范围内。补偿网络的设计需要根据开环传递函数来确定，通常采用 PI 或 PID 补偿器，以保证环路具有足够的相位裕度（通常要求大于 45°）和增益裕度128。东莞可调式DCDC电源发展趋势在航空航天领域应用，为卫星、航天器电子设备供电。

减少寄生参数与散热设计电路中的寄生参数和器件散热能力，会间接影响实际工作效率。优化 PCB 布局：缩短功率回路（输入 - 开关管 - 电感 - 输出）的走线长度，减少线路寄生电阻和电感，降低回路损耗；同时将功率器件与控制芯片的走线分开，避免干扰。强化散热设计：为功率开关管、电感等发热元件加装散热片，或采用敷铜面积更大的 PCB 设计，及时导出热量。高温会导致器件参数漂移（如 Rds (on) 增大），加剧损耗，良好的散热能维持器件在高效区间工作。

由于 PFM 的开关频率随负载变化，输出纹波的频率和幅度都不稳定，频谱分布分散，给滤波设计带来很大挑战70。在 PFM 模式下，电感处于间歇性充放电状态，每次充放电的电流变化较大，导致输出纹波增大。特别是在轻负载时，PFM 的纹波可能达到输出电压的 5% 以上。PDM 控制的纹波特性介于 PWM 和 PFM 之间。PDM 的输出纹波主要取决于脉冲密度的调节精度和滤波电路的设计。由于 PDM 的脉冲密度是离散调节的，存在一定的量化误差，可能导致纹波中包含周期性的分量91。然而，PDM 的频谱相对集中，通过合理的滤波设计可以获得较好的纹波特性。为了改善 PFM 和 PDM 的纹波特性，可以采用多种技术手段。例如，采用扩频技术可以降低纹波的峰值；采用多相交错技术可以减少纹波的幅度；采用有源滤波技术可以进一步改善纹波特性68。此外，一些先进的控制器还采用预测控制算法，通过提前调整开关状态来减小纹波。体积可小至几立方毫米，适合微型电子设备集成。

医疗设备领域：满足高安全与低干扰标准医疗设备直接关联人体安全，对电源模块的 “低漏电流、高绝缘、低干扰” 要求严苛，需符合医疗安全认证（如 UL 60601-1）：1. 诊断类设备（超声、监护仪）应用需求：超声诊断仪需低电压（如 5V/12V）为探头、图像处理芯片供电，且漏电流需≤100μA（防电击风险），输出纹波≤20mV（避免干扰超声图像）；监护仪需电池与市电双供电切换，电源模块需支持宽压输入（如 4.5V-18V）与无缝切换功能。模块适配方案：选用通过 UL 60601-1 认证的医疗级 DCDC 模块，输入 4.5V-18V、输出 5V/2A，漏电流≤50μA，绝缘电压达 4000V AC，输出纹波≤10mV。某便携式超声仪搭载的 10W 医疗模块，在锂电池（3.7V）与外接电源（12V）切换时，输出电压中断时间＜1ms，确保超声图像无闪烁，诊断精度提升 15%。典型案例：某基层医院的 20 台多参数监护仪，通过医疗级 DCDC 模块为心率监测、血氧检测单元供电，模块工作温度范围 - 20℃~+70℃，在医院手术室低温消毒环境与夏季高温病房中，均能稳定运行，漏电流检测合格率 100%，未发生任何电击安全隐患。DCDC 电源能将一种直流电压转为另一种，为电子设备提供稳定供电。东莞光伏DCDC电源选型方法

具备远程控制功能，可通过通信接口调节输出参数。东莞可调式DCDC电源发展趋势

问题场景的折中选择当场景需求存在问题（如 “轻载 + 低纹波”），需优先满足主要需求，或采用折中方案：若主要需求是 “低纹波”，次要需求是 “轻载效率”：优先选择 PWM，而非 PFM/PDM。可搭配 “自适应频率 PWM”（而非固定频率 PWM），在轻载时适当降低频率，减少开关损耗，平衡纹波与效率。若主要需求是 “轻载低功耗”，次要需求是 “低纹波”：优先选择 PFM，同时通过优化输出滤波电容（如增加陶瓷电容）来降低纹波。若纹波仍不满足，可升级为 “PWM/PFM 自动切换” 策略（轻载 PFM、中载 PWM），兼顾两者。东莞可调式DCDC电源发展趋势

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