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안녕하세요. 이번 시간에는 PWM(pulse width modulation, 펄스폭변조)과 PFM(pulse frequency modulation, 펄스주파수변조)에 대해 알아보도록 하겠습니다.
PWM(pulse width modulation, 펄스폭 변조) 란?
일정한 주기 내에서 Duty 비를 변화시켜서 주기를 제어하며, 전압 전압을 제어한다.
Duty 비를 바꿈으로 원하는 전압을 뽑아 사용할 수 있다.
Duty 비가 높을수록 높은 값을 얻을 수 있고 낮을수록 낮은 값을 얻는다.
예를들어 10V를 인가할 때 5V를 얻고 싶다면 Duty 비를 50%로 가져가면 된다.
On Time이 50%이고 Off Time이 50%로 출력 평균을 보면 10V가 5V로 출력된다.
PWM을 사용하면 전원의 효율은 좋아지지만 회로가 다소 복잡해질수 있고 스위칭으로 발생하는 노이즈로 인해 전자기파가 발생한다. 하지만 스위칭 노이즈를 예측 가능하기 때문에, 필터링 처리가 용이하다.
PWM 정리
주파수가 일정하고 Duty cycle을 통해 출력전압을 조절한다.
PFM보다 효율이 좋지만 전력측면에서는 떨어진다.
일반적인 전압 제어방법이다.
파형은 구형파가 나온다.
경부하 시에도 일정한 주기로 스위칭해서 효율이 저하된다.
스위칭 노이즈로 인해 전자기파가 발생한다.
PFM(pulse frequency modulation, 펄스 주파수 변조) 란?
PFM은 주기가 일정하지 않고 On Time 은 일정하다.
부하가 커지면 On 횟수를 늘려 부하에 대응하기 때문에 중부하 시에는 주파수가 높아지고, 경부하 시에는 주파수가 낮아진다.
경부하시 전력 측면에서 스위칭 손실이 줄어 고효율을 유지할 수 있지만, 주파수가 변하므로 스위칭 노이즈가 일정하지 않기 때문에 필터링 하는 것이 어려워 진다.
PFM은 경부하에서 효율을 향상시키기 위해 DC-DC 컨버터에서 일반적으로 사용한다.
PFM 정리
On Time이 일정하고 On/Off Time의 시간을 변화시켜 제어한다.
PWM에 비해 출력전류가 작다.
PWM보다 효율이 떨어지지만 전력측면에서는 좋다.
소비 전류가 작다.
경부하 시에 효율이 향상된다.
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