电源面试问题汇总一

  1. LDO 和 DCDC 区别、选型
  1. DC-DC、LDO 使用 PMOS 还是 NMOS

LDO一般用PMOS:由于LDO效率比较低,一般不会走大电流。NMOS开启电压(0.7V),NPN开启电压(0.7V)比较高,PMOS可以获得更小的压差,所以饱和压降小的LDO,都是PMOS/PNP

结构。针对某些大电流低压差需求的场合,需要使用NMOS LDO。

DC-DC 一般用 NMOS:主要原因是PMOS 的导通电阻 Rds(on)比较大,意味着 DC-DC 的损耗大,效率低。

  1. PWM、PFM 和 PSM 调制的特点

PWM 脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation)

负载轻重,频率不变,只改变导通时长。

原理:开关频率 fsw 固定不变,通过调节脉冲占空比 D(导通时间Ton/ 周期T)稳压。

优点:纹波稳定、EMI 频谱固定,环路控制简单,中重载效率高

缺点:轻载时开关损耗依然存在,轻载效率偏低

PFM 脉冲频率调制(Pulse Frequency Modulation)

负载轻 → 拉长关断时间,降低开关频率;负载重 → 提高频率。

原理:开关导通时间Ton基本固定,通过改变开关周期(频率)稳压。

优点:轻载减少开关次数,轻载效率优于 PWM

缺点:频率大范围变化,EMI 频谱分散,滤波设计难度更大

PSM 脉冲跳跃模式 / 省电模式(Pulse Skip Mode,也叫间歇调制)

原理:基准仍采用 PWM 固定周期框架;轻载时,当输出电压高于阈值,直接跳过若干开关脉冲,暂停开关动作;电压跌落再恢复脉冲。

重载:持续 PWM;轻载:断断续续跳脉冲。

优点:架构复用 PWM 环路,轻载关掉部分开关周期,降低开关损耗,锂电便携设备最常用

缺点:跳跃脉冲会引入低频输出纹波

应用:

PWM: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。

PFM:通常被应用于 DC-DC 转换器 来提高轻负载效率

PSM:在功率集成电路(PIC, Power Integrated Circuit)中广泛采用 PSM模式,克服PWM 轻负载情

况下变换效率较低、PFM频谱分布随机的缺点。

4、BUCK的拓扑结构与原理

拓扑

关键器件

开关管 S:导通和关断电流;

电感L:将电能转换成磁能储存起来,也能将磁能转换为电能再次释放。

电容C:具有充放电功能,电容器两端电压高于外部电路电压时放电,反之充电。电容充放电不会

发生正负极的反向。

续流二极管D:具有单向导电性,电流只能单向流过。二极管D形成了续流回路。

过程

开关管闭合时,能量一部分储存在电感L中,一部分供给输出;

开关管断开时,L通过二极管为输出端提供能量。

VOUT = VIN· D D 为 PWM 波的占空比

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