【摘要】工程经验表明负载较轻时电源转换效率很低。本文创新性地提出了脉宽-跳周期调制双模控制的解决办法。电路的仿真结果表明，一旦负载为200mA时，系统将自动切换工作模式。当负载大于200mA时，直流电源系统会工作在脉宽调制模式下，转换效率最高能达到93%;当负载降为50-200mA时，电路将自动地切换到跳周期模式工作，转换效率相对脉宽调制模式明显提高了10%-20%.

【关键词】脉宽调制;跳周期调制;转换效率;DC-DC;轻载

Using dual mode control to improve efficiency of switching mode power supply under light load

Liu Xuefei

（School of Physics &Electronics Science，Guizhou Normal University，Guiyang 550001，China）

Abstract： The project experience shows that power conversion efficiency is very low under light load.To solve this problem，pulse width-period skip dual mode control is proposed in this paper.The simulation results of the circuit show that the system will automatically switch work mode once the load is at 200 mA.When the load is greater than 200 mA，dc power system operates in PWM mode ，the maximum conversion efficiency can reach 93%;When load is reduced to 50-200 mA，the circuit will automatically switch to period skip mode which increases the conversion efficiency  by 10% to 20% relative to the pulse width modulation mode.

Key words： PWM;PSM;conversion efficiency;DC-DC;light load

1.引言

目前工程中开关电源的功率管驱动方式主要有PWM（Pulse Width Modulation）和PFM（Pulse Frequency Modulation）以及两者的混合调制。这种方式在很宽的负载范围内都可以保证高转换效率，并且具有高的线性调整率和负载调整率，且噪声很小，但是在轻载下会降低效率[1]。为提高轻载转换效率，PFM调制模式被引入[2]，但是由于工作频率的不确定，噪声较大，从而增大了输出电压纹波。为了提高轻载效率，又使得输出纹波不会太大，有人提出了把PWM和PFM结合在一起 [3-6]。本文提出了把PWM和PSM结合起来的构想，兼顾了PWM模式较好的负载调整率和电压调整率以及PSM的高效率。有效地解决了开关电源轻载时效率低的问题。

2.PWM-PSM原理

本文提出的PWM-PSM的电路结构主要由采样模块和逻辑控制模块组成。通过采样模块得到采样电压，然后输入到控制模块的四个比较器来实现各类逻辑判断和控制功能。

2.1 PWM-PSM控制电路

控制模块电路如图1所示。比较器1用于保证在PSM模式下输出电压纹波不高于5%;比较器2用于检测200mA阈值负载电流;比较器3用于过零关断，防止电流反向流动;比较器4用于过流保护，防止负载电流超过3A從而烧坏负载。……