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由于很多时候电池输入不稳定或者负载改变，造成输出电压不稳定。这时，我们就需要一些调制策略，使系统能够维持高效、稳定的输出电压。常用的方法是引入负反馈，即从输出端引入一条负反馈环路到输入端，抑制输入电压不稳定或者负载改变导致的输出电压不稳定，从而使系统维持稳定。常用的调制技术主要有脉宽调制(PWM)、后调制、输入限流控制以及脉冲跳跃调制(PSM)。

【资料图】

1.PWM调制技术

PWM调制是保持时钟频率不变的情况下，通过调节时钟信号占空比来稳定输出电压。这种调制方法常见于电感型稳压器中。

其典型工作电路如下图所示，输出电压Vout经过分压电阻得到反馈信号Vf，然后误差放大器放大反馈电压Vf与基准电压Vref的误差电压，将得到误差信号Vcon与内部振荡器产生的固定周期Ts的锯齿波信号进行比较，Vcon改变，其截取锯齿波的宽度也就会发生改变，这就可以得到周期不变、脉宽可变的方波信号，该方波信号再通过驱动电路后去控制开关管。

PWM 控制的优点：在中重负载条件下有较高的转换效率，开关频率由内部锯齿波频率设定，锯齿波周期固定的话，开关频率固定，可以得到较低的纹波。缺点：效率在轻负载条件下显著下降，因为轻载时开关频率固定导致开关损耗较大，所以在轻载时效率较低。

2.后调制技术

如下图所示，后调制技术相当于电荷泵+LDO工作方式。电池输入电压经过开关电容转换器稳压后，得到的是粗调的输出电压(纹波较大)。LDO的优点：具有低纹波、低噪声。后调制技术基于此串联一个LDO对纹波有很好的抑制作用，从而得到很干净输出电压。该调制方法常用于对噪声敏感的全集成开关电源。但是这种调制技术在全集成开关电源的应用也是不得已为之，它的缺点是很明显的，输出端引入额外的稳压电容增加了成本，最大的问题是大大降低了系统整体效率。理想情况下，系统整体效率η=η1×η2，其中η1为开关电容转换器效率，η2为LDO效率，这样开关电容转换器的优势会大大降低。

3.PSM调制技术

PSM调制技术是根据负载情况，让开关电容电路在连续几个周期内处于时钟关断状态，通过减小开关导通关断的次数来减小开关损耗，从而提高转换效率。可以理解为一个间歇式地接通和关断的固定频率(PWM)转换器。

一种典型的脉冲跳跃调制技术原理图如下图所示，主要在输出电压过高时考虑使用。其工作原理与PWM调制技术类似，与PWM调制不同在于，PSM将经过误差放大器输出的误差信号Vcon输入到多路选择器中。当Vcon信号为高电平时，即输出电压高于参考电压，选择器输出接地，暂时关断时钟；当Vcon信号为低电平时，即输出电压低于参考电压，选择器输出接时钟信号，保持时钟继续进行开关电容充放电。因此，当输出电压过高时，暂时关断时钟，负载电容没有电荷补充，从而使输出电压慢慢降到设定值。PSM调制的优点：轻载时，时钟暂时关断，转换效率高；数字反馈回路不存在稳定性问题，响应速度快。但是它的缺点也是明显的，开关频率随负载情况变化，输出电压的频谱很宽，噪声频谱难以预测，这就使它不能适用于对噪声性能要求比较高的场所。

4.预调制技术

预调制技术也称为输入限流控制，它的原理是通过输入电流稳定输出电压，工作原理图如下图所示。将误差放大器放大的误差信号Vcon作为PMOS调整管的栅极控制电压。当输入电压增大或负载减小而导致输出电压Vout增大，误差电压Vcon减小，由于调整管为PMOS栅端电压减小导致输入电流增大，从而使输出电压降低，维持系统稳定。这种结构的优点为在理想稳定状态下，输入电流与输出电流近似匹配，没有多余电荷在负载电容上积累，纹波较小。这种结构可以形象的看做LDO+开关电源。但由于调整管工作在饱和区，会消耗源漏压降，因此会让峰值效率降低，这是预调制技术不可忽视的缺点。