有关低功率设计的效率测量实用指南
PFM获得了高效，却令效率的精确测量变得更困难。在图5中，三角波作为FPM模式转换器的输入电流。转换器只在开关接通时产生电流。绝大多数数字万用表无法准确测量PFM模式电源转换时的输入电流平均值。而测出的是一般会大于平均值的有效值，除非测的是纯粹的直流。工程师们只能通过测量平均输入电流求得精确的效率。在DUT输入端加一个大电容就能够很容易的解决这个问题，如图6所示。此时实验室电源为DUT提供直流电流，输入到DUT输入端的电流均值将不会改变。所加的电容滤出了DUT所需电流的交流成分并使得实验室电源只提供平均直流电流。
图5：输入电流波形图。
图5中的DC波形表是按照图6中所示在DUT的输入端接一个电容会的输入电流。精确地测量输入电流平均值需要正确放置输入端电流表。尽管通过仪表的是纯直流，附加电容所产生的电流波形还是与之前的三角波类似，且没有DC偏压。因而，电容的作用可以看作是将输入电流拆分成直流和交流两部分。最好选择附加电容容量为电源输入电容的20倍，用电流表测量实验室电源电流并用示波器观测直流波形。如果仍含有交流成分，再加大电容器容量。所用的电容器应该具有较低的ESR(<100mohm)。
图6：PFM模式效率测量配置。
采用图4所示的设置方法来测量PFM效率可能会使测得的数据与真实值有高达15%的偏差，尤其是在输入电压低及负载电流小时。图7对添加输入端电容与否两种情况下效率测量的结果进行了比较。事实表明添加电容是必要的，其效率将比不加电容时高出5%。
图7：PFM模式中采用输入电容与否的比较。
本文小结
轻负载效率在便携应用中对延长电池的寿命是至关重要的。PFM模式采用几种方法来提高了低负载时的效率，但此时不正确的效率测量将掩盖获得的收益。要实现精密测量，测量DC/DC电压变换器的效率是必须非常谨慎。严格地设置传感仪器是非常关键的，无论转换器的工作模式是PFM还是PWM模式。此外，PFM模式时，还可以在转换器输入端添加一个大电容以确保效率的精准测量。
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