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跳脉冲模式(PSM)与突发模式(Burst Mode)大揭秘,二者等同吗?差异有哪些?

05/06 11:10
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01、轻载模式存在的意义?

想象一下,你的手机在待机时,如果一直满负荷运行处理器,电量可能撑不过半天。但现实中,手机待机时却能轻松续航(待机)几天,这背后离不开电源管理芯片的轻载优化技术。跳脉冲模式(Pulse Skip Mode)和突发模式(Burst Mode)就是其中的两大“省电高手”。

它们的核心目标:在轻载或空载时减少开关次数也就是减少开关损耗,提升效率,从而延长设备的待机时长。但两者的实现方式不同,适用场景也各有侧重。

02、工作原理&关键差异对比

03、PSM:电源的“选择性罢工”

定义:当BUCK电源的负载电流比DCM模式负载电流更小时,控制器主动跳过部分开关周期,仅在输出电压跌落时触发能量补充。

特征:

周期性的“脉冲群”与“静默期”交替(图 1)

开关频率随负载动态变化

需专用控制逻辑实现(DCM自然存在于传统PWM控制架构中)

图 1,跳脉冲模式(Skip Mode)

图 2,TPS54560规格书

图 2所示,在一些TI器件规格书中(如TPS54560),Pulse Skip Mode又被称为Pulse Skip Eco-mode,或直接写成Eco-mode。

优缺点:

优点:纹波较小,适合对电压稳定性要求中等的场景(如通信基站电源)。

缺点:效率略低于突发模式,无法彻底关闭开关管。

04、Burst Mode:极简主义的“深度睡眠”

原理:突发模式更像是一种“开关管罢工+间歇性复工”的策略。当负载极低时,电源芯片会完全关闭开关管,仅靠输出电容维持电压;当电容电压跌至阈值时,芯片短暂唤醒并快速补能,随后再次进入休眠。

特征:

迟滞比较器控制:通过设定上下阈值(如VFB_TH)控制开关管的启停(见图 3)。

超长休眠期:休眠时间可达工作时间的3倍以上,大幅降低开关损耗。

图 3,UCC28881 Burst Mode Timing

图 4,Burst Mode

05、BUCK芯片示例

图 5,TLV62569 PWM / CCM Operation

图 6,TLV62569 Burst Mode Operation

图 5所示,是TLV62569芯片工作在PWM / CCM模式下对应的开关节点、输出端和电感电流波形,可见输出电压纹波类似于正弦波峰峰值只有几mV或十几mV。

图 6所示,通常具有这种三角波而且峰峰值达到几十mV时,就表示电路进入了Burst Mode。

图 7,LM5164 Burst Mode and CCM Operation

图7所示,是基于LM5164芯片的Burst Mode和CCM运行波形。

06、小结

本文对比了电源管理中的跳脉冲模式(PSM)与突发模式(Burst Mode)。

PSM通过动态跳过部分开关周期减少损耗,纹波较小(约10mV),效率较高(约90%),适用于中等轻载场景(如50mA);突发模式则完全关闭开关并间歇重启,纹波较大(20mV以上),但轻载效率更优(95%以上),适合极轻载或空载(如1mA)。

两者均旨在提升轻载效率,但PSM依赖动态脉冲密度调整,而突发模式采用迟滞比较器控制开关启停。未来电源或趋向智能化,自动适配最优模式以平衡效率与稳定性。

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