DC-DC（Direct Current-Direct Current）轉(zhuǎn)換器是一種將直流電源電壓轉(zhuǎn)換為另一種直流電源電壓的設(shè)備。在DC-DC轉(zhuǎn)換器中，調(diào)壓方式至關(guān)重要，它決定了輸出電壓的穩(wěn)定性和效率。

一、PWM（脈沖寬度調(diào)制）調(diào)壓方式

1. PWM調(diào)壓方式概述

PWM（Pulse Width Modulation）即脈沖寬度調(diào)制，是一種通過改變脈沖信號的占空比（即脈沖寬度與周期的比值）來調(diào)節(jié)輸出電壓的方法。在PWM調(diào)壓方式中，開關(guān)頻率保持恒定，而脈沖寬度則根據(jù)輸出電壓的需求進行調(diào)整。

2. PWM調(diào)壓方式的原理

PWM調(diào)壓方式的原理基于以下幾點：

• 開關(guān)頻率恒定 ：PWM調(diào)壓方式中，開關(guān)器件（如MOSFET、IGBT等）的開關(guān)頻率保持恒定，這有助于減少電磁干擾和噪聲。
• 占空比可調(diào) ：通過調(diào)整脈沖信號的占空比，可以改變輸出電壓的平均值。占空比越大，輸出電壓越高；占空比越小，輸出電壓越低。
• 反饋控制 ：PWM調(diào)壓方式通常結(jié)合反饋控制電路，通過比較輸出電壓與設(shè)定值的差異，調(diào)整脈沖信號的占空比，以實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。

3. PWM調(diào)壓方式的應(yīng)用

PWM調(diào)壓方式廣泛應(yīng)用于各種DC-DC轉(zhuǎn)換器中，如降壓型（Buck）轉(zhuǎn)換器、升壓型（Boost）轉(zhuǎn)換器和升降壓型（Buck-Boost）轉(zhuǎn)換器等。它具有噪聲低、效率高、對負載變化響應(yīng)速度快等優(yōu)點，但輕負載時效率可能較低，且需要設(shè)計假負載以保持電路穩(wěn)定。

二、PFM（脈沖頻率調(diào)制）調(diào)壓方式

1. PFM調(diào)壓方式概述

PFM（Pulse Frequency Modulation）即脈沖頻率調(diào)制，是一種通過改變脈沖信號的頻率來調(diào)節(jié)輸出電壓的方法。在PFM調(diào)壓方式中，脈沖寬度保持恒定，而頻率則根據(jù)輸出電壓的需求進行調(diào)整。

2. PFM調(diào)壓方式的原理

PFM調(diào)壓方式的原理基于以下幾點：

• 脈沖寬度恒定 ：PFM調(diào)壓方式中，脈沖信號的寬度保持恒定，這有助于簡化控制電路的設(shè)計。
• 頻率可調(diào) ：通過改變脈沖信號的頻率，可以改變輸出電壓的平均值。頻率越高，輸出電壓越高；頻率越低，輸出電壓越低。
• 負載響應(yīng) ：PFM調(diào)壓方式對負載變化的響應(yīng)相對較慢，因為頻率的調(diào)整需要一定的時間。但輕負載時，PFM調(diào)壓方式具有較高的效率，因為開關(guān)器件的開關(guān)次數(shù)減少，降低了開關(guān)損耗。

3. PFM調(diào)壓方式的應(yīng)用

PFM調(diào)壓方式適用于對負載變化響應(yīng)要求不高的場合，如便攜式設(shè)備、電池供電系統(tǒng)等。它具有功耗低、輕負載時效率高等優(yōu)點，但輸出電壓的噪聲和紋波相對較大，不適合工作于連續(xù)供電方式。

三、PSM（脈沖跨周期調(diào)制）調(diào)壓方式

1. PSM調(diào)壓方式概述

PSM（Pulse Skipping Modulation）即脈沖跨周期調(diào)制，是一種通過跳過一些開關(guān)周期來調(diào)節(jié)輸出電壓的方法。在PSM調(diào)壓方式中，頻率和脈沖寬度都保持恒定，但根據(jù)輸出負載的情況跳過若干開關(guān)周期。

2. PSM調(diào)壓方式的原理

PSM調(diào)壓方式的原理基于以下幾點：

• 頻率和脈沖寬度恒定 ：PSM調(diào)壓方式中，開關(guān)器件的開關(guān)頻率和脈沖寬度都保持恒定，這有助于減少電磁干擾和噪聲。
• 跨周期調(diào)制 ：通過跳過一些開關(guān)周期，可以改變輸出電壓的平均值。負載越輕，跳過的開關(guān)周期越多，輸出電壓越低；負載越重，跳過的開關(guān)周期越少，輸出電壓越高。
• 效率優(yōu)化 ：PSM調(diào)壓方式在輕載時具有較高的效率，因為跳過的開關(guān)周期減少了開關(guān)器件的開關(guān)次數(shù)和開關(guān)損耗。

3. PSM調(diào)壓方式的應(yīng)用

PSM調(diào)壓方式適用于輕載時效率要求較高的場合，如低功耗電子設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等。它具有在輕載時效率高等優(yōu)點，但輸出電壓的紋波較大，需要額外的濾波電路來減小紋波。

四、PFM-PWM混合調(diào)制方式

1. PFM-PWM混合調(diào)制方式概述

PFM-PWM混合調(diào)制方式是一種結(jié)合了PFM和PWM兩種調(diào)壓方式的優(yōu)點的方法。在低電流情況下，電源采用PFM模式進行工作，以提高效率；在電流增大以后，轉(zhuǎn)換為PWM模式進行工作，以降低噪聲和紋波。

2. PFM-PWM混合調(diào)制方式的原理

PFM-PWM混合調(diào)制方式的原理基于以下幾點：

• 模式切換 ：根據(jù)輸出電流的大小，自動切換PFM和PWM兩種調(diào)壓方式。在低電流時，采用PFM模式以提高效率；在高電流時，采用PWM模式以降低噪聲和紋波。
• 優(yōu)點互補 ：PFM模式在輕載時效率高，但輸出電壓的噪聲和紋波較大；PWM模式在重載時噪聲低、效率高，但對輕載時的效率較低。PFM-PWM混合調(diào)制方式通過模式切換，實現(xiàn)了兩種調(diào)壓方式的優(yōu)點互補。

3. PFM-PWM混合調(diào)制方式的應(yīng)用

PFM-PWM混合調(diào)制方式適用于對效率和噪聲都有較高要求的場合，如移動電源、智能家居設(shè)備等。它能夠在保證效率的同時，降低輸出電壓的噪聲和紋波，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

五、其他調(diào)壓方式

除了上述常見的調(diào)壓方式外，還有一些其他調(diào)壓方式也被應(yīng)用于DC-DC轉(zhuǎn)換器中，如：

• 滯環(huán)調(diào)制 ：通過比較輸出電壓與設(shè)定值的差異，當差異超過一定閾值時，調(diào)整開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)，以實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。滯環(huán)調(diào)制具有響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，但可能產(chǎn)生較大的紋波。
• 線性調(diào)壓 ：通過調(diào)整線性穩(wěn)壓器（如LDO）的電阻值，來改變輸出電壓的大小。線性調(diào)壓具有輸出電壓穩(wěn)定、紋波小等優(yōu)點，但效率較低，特別是在輸入輸出電壓差較大的情況下。

六、總結(jié)

DC-DC轉(zhuǎn)換器的調(diào)壓方式多種多樣，每種方式都有其獨特的原理和應(yīng)用場景。PWM調(diào)壓方式具有噪聲低、效率高、對負載變化響應(yīng)速度快等優(yōu)點；PFM調(diào)壓方式具有功耗低、輕負載時效率高等優(yōu)點；PSM調(diào)壓方式在輕載時效率較高；PFM-PWM混合調(diào)制方式則結(jié)合了PFM和PWM兩種調(diào)壓方式的優(yōu)點。在選擇調(diào)壓方式時，需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和需求進行權(quán)衡和選擇。同時，還需要考慮電路設(shè)計的復(fù)雜性、成本、可靠性等因素。