简单聊一聊一种很新的DCDC电源-BOB电源

在DCDC电路中,除了我们熟悉的Boost Buck 以及Boost-Buck电路外,还存在着一个叫做Boost or Buck的电源,通常简称为BOB电源。

关于BOB电源,网上相关的介绍极少,小白也是在高通的电源芯片规格书中所看到了解到的。

在了解BOB电源前,首先要了解BUCK和BOOST电源。
简单聊一聊一种很新的DCDC电源-BOB电源_第1张图片
Buck电路

简单聊一聊一种很新的DCDC电源-BOB电源_第2张图片
Boost电路

通过上述电路,可以看出无论是Buck还是Boost,其用到的基本元器件都是一致的。所以可以想象,是否可以通过共用一颗电感,四个开关管来实现Buck or Boost的功能。

简单聊一聊一种很新的DCDC电源-BOB电源_第3张图片
当S4闭合 S3断开,通过反复切换S1与S2,即可实现Buck的功能。
当S1闭合 S2断开,通过反复切换S3与S4,即可实现Boost的功能。

这类型电源在消费类电子产品中运用较多,其也主要是集成在平台电源中。在高通的个别PMIC芯片中,就存在这类电源。
简单聊一聊一种很新的DCDC电源-BOB电源_第4张图片
输入电源为VDD_BOB,通常选用系统电VPH_PWR。因为系统电会跟随电池电压的变化而变化。所以当
Vin>Vset时,Vout=Vset,此时处于Buck模式。
Vin 当Vin≈Vset时,此时处于Buck和Boost交错,以维持电压的稳定。
这种电源的Buck与Boost的切换是无缝的。

除此之外,与传统的DCDC电源芯片一致,还兼容PWM与PFM,以此来维持负载效率。

在轻载场景下,芯片进入PFM模式。
在重载场景下,芯片进入PWM模式。

虽基本道理很简单,然而在芯片实际应用设计中,还存在很多特点。如输出电压可步进调节,芯片存在温度保护,过压过流保护等,有些也是传统DCDC芯片所具备的。

补充:
关于PFM与PWM模式,其均是控制开关管工作的一种方式。在前面的文章中,并未提及过。所以就借讲解BoB电源的机会来简单讲解下区别。

PWM(脉冲宽度调制):频率固定,占空比改变, 是频率的宽和窄的变化,其利用脉冲宽度控制输出。
PFM(脉冲频率调制):导通/关断时间固定,频率改变,是频率有和无的变化,其利用脉冲的有无控制输出。
其实相比于PFM,大家了解最多的应该还是PWM。如果你了解PWM的话,对于PFM自然也能轻易的了解。
在PWM调制方式下,电路是持续工作的,电感也是持续充放电的。因此,其在重负载时效率往往会比较高,纹波低,但EMI噪声却比较大。
在PFM调制方式下,电路是间歇工作的,电感也是间歇充放电。因此,其在轻负载效率下比PWM更高,EMI噪声更低,然而纹波却比较大。

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