PFM与FCCM模式核心区别的理解

在DC-DC 转换器中，PFM（脉冲频率调制）与 FCCM（强制连续导通模式）是两种不同的工作模式，其核心区别在于轻载（轻负载）下的处理逻辑。

1、核心定义

• PFM (Pulse Frequency Modulation): 脉冲频率调制模式。在轻载时，芯片通过改变开关频率（通常是跳过某些脉冲）来维持输出电压。
• FCCM (Forced Continuous Conduction Mode): 强制连续导通模式。无论负载多轻，电感电流始终允许在正负之间波动，开关频率保持恒定（Fixed Frequency）。

2、关键性能差异

3、应用场景选择

• 选择PFM的场景：
• 低功耗设备（如可穿戴设备、传感器）：需要极长的待机时间，轻载效率是第一优先级。
• 电池供电系统：在设备进入休眠或低功耗状态时节省能源。
• 选择FCCM的场景：
• 对噪声敏感的应用（如音频、射频 RF）：需要稳定的 EMI 特性，避免频率变化对信号产生干扰。
• 高性能计算/负载瞬态响应要求高：FCCM 模式下的动态响应通常比 PFM 转换到 PWM 过程更快，且不会产生可听音频噪声（PFM 频率降至 20kHz 以下时可能产生啸叫）。 

4、发展趋势 

现代电源芯片（如TI的TPS系列）通常提供 Auto 模式，即在高负载时自动运行在 PWM/FCCM 模式以保证性能，在轻负载时自动切换至 PFM 以优化效率。用户通常可以通过引脚配置（如 MODE 引脚）来强制芯片进入特定的 FCCM 模式。 

图 1 TPS61022 的 PWM 转 PFM 机制

图 2 TPS61022 的 PFM 转 PWM 机制