如何根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置

脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

随着电子技术的发展，出现了多种脉冲宽度调制(Pulse width modulation，PWM)技术，其中包括：相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等，而在镍氢电池智能充电器中采用的脉宽PWM法，它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压，采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制充电电流的目的。模拟信号的值可以连续变化，其时间和幅度的分辨率都没有限制。9V电池就是一种模拟器件，因为它的输出电压并不精确地等于9V，而是随时间发生变化，并可取任何实数值。与此类似，从电池吸收的电流也不限定在一组可能的取值范围之内。模拟信号与数字信号的区别在于后者的取值通常只能属于预先确定的可能取值集合之内，例如在{0V,5V}这一集合中取值。

模拟电压和电流可直接用来进行控制，如对汽车收音机的音量进行控制。在简单的模拟收音机中，音量旋钮被连接到一个可变电阻。拧动旋钮时，电阻值变大或变小;流经这个电阻的电流也随之增加或减少，从而改变了驱动扬声器的电流值，使音量相应变大或变小。与收音机一样，模拟电路的输出与输入成线性比例。尽管模拟控制看起来可能直观而简单，但它并不总是非常经济或可行的。其中一点就是，模拟电路容易随时间漂移，因而难以调节。能够解决这个问题的精密模拟电路可能非常庞大、笨重(如老式的家庭立体声设备)和昂贵。模拟电路还有可能严重发热，其功耗相对于工作元件两端电压与电流的乘积成正比。

PWM 信号中要注意的重要一点是时间周期和频率始终是固定的。只有脉冲 ON的 时间和 OFF的 时间(占空比)不同。通过这种技术，我们可以调制给定的电压。方波信号和 PWM 信号之间的一个区别是方波信号具有相同的 ON 和 OFF 时间(50% 占空比)，而 PWM 信号具有可变占空比. 方波可以看作是占空比为 50%(ON 时间 = OFF 时间)的 PWM 信号的特例。

给定 50V 的电源电压，如果负载需要 40V，从 50V 中产生 40V 的好方法是实施降压斩波器。斩波器需要一个触发信号，该触发信号必须是一个 PWM 信号来打开和关闭晶闸管。该 PWM 信号可以很容易地由具有定时器单元的微控制器生成。使用 50v 电源的晶闸管产生 40v 的 PWM 信号的要求是，ON 时间 = 400ms，OFF 时间 = 100ms(假设 PWM 信号的周期为 500ms)。

通俗地说，基本上，晶闸管作为开关操作。在降压斩波器中，负载通过晶闸管从电源获取电流。当晶闸管处于OFF状态时，负载不连接到源极，当晶闸管处于ON状态时，负载连接到源极。开启和关闭晶闸管的这项工作是由 PWM 信号完成的。PWM 信号为高(ON) 的时间周期百分比称为信号的占空比。如果占空比为 100%，则波形变为恒定 DC。

模拟电路还可能对噪声很敏感，任何扰动或噪声都肯定会改变电流值的大小。通过以数字方式控制模拟电路，可以大幅度降低系统的成本和功耗。此外，许多微控制器和DSP已经在芯片上包含了PWM控制器，这使数字控制的实现变得更加容易了。

现在的社会发展离不开电子产品，做电源设计的工程师天天接触的就是脉冲宽度调制(PWM)，脉冲频率调制(PFM)，脉冲宽度频率调制(PWM-PFM)。然而我们的主题就是PWM与PFM，我看看还有哪些我们需要进一步了解~

开关电源的控制技术主要有三种：(1)脉冲宽度调制(PWM);(2)脉冲频率调制(PFM);(3)脉冲宽度频率调制(PWM-PFM).

做电源设计的应该都知道PWM 和PFM 这两个概念

PWM：脉冲宽度调制

脉宽调制PWM是开关型稳压电源中的术语。这是按稳压的控制方式分类的，除了PWM型，还有PFM型和PWM、PFM混合型。脉宽宽度调制式(PWM)开关型稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下，通过电压反馈调整其占空比，从而达到稳定输出电压的目的。

PFM： 脉冲频率调制

一种脉冲调制技术，调制信号的频率随输入信号幅值而变化，其占空比不变。由于调制信号通常为频率变化的方波信号，因此，PFM也叫做方波FM。PWM是频率的宽和窄的变化,PFM是频率的有和无的变化, PWM是利用波脉冲宽度控制输出,PFM是利用脉冲的有无控制输出.

其中PWM是目前应用在开关电源中最为广泛的一种控制方式，它的特点是噪音低、满负载时效率高且能工作在连续导电模式，现在市场上有多款性能好、价格低的PWM集成芯片;PFM具有静态功耗小的优点，但它没有限流的功能也不能工作于连续导电方式。

与PWM相比，PFM的输出电流小，但是因PFM控制的DC/DC变换器在达到设定电压以上时就会停止动作，所以消耗的电流就会变得很小。因此，消耗电流的减少可改进低负荷时的效率。PWM在低负荷时虽然效率较逊色，但是因其纹波电压小，且开关频率固定，所以噪声滤波器设计比较容易，消除噪声也较简单。

若需同时具备PFM与PWM的优点的话，可选择PWM/PFM切换控制式DC/DC变换器。此功能是在重负荷时由PWM控制，低负荷时自动切换到PFM控制，即在一款产品中同时具备PWM的优点与PFM的优点。在备有待机模式的系统中，采用PFM/PWM切换控制的产品能得到较高效率。

总结：通过学习可以对PWM和PFM进一步了解，从此工作中可以避免弯路。希望大家在学习过程中不断积累，为我们的脉冲宽度调制技术做出自己的贡献。