外置電源的輕載效率(負(fù)載低于額定值30%)直接影響整機(jī)能耗。傳統(tǒng)PWM控制模式下，開關(guān)損耗與靜態(tài)電流在輕載時占比超過50%，導(dǎo)致待機(jī)功耗居高不下。為突破這一瓶頸，突發(fā)模式(Burst Mode)與跳周期控制(Skip Cycle)通過動態(tài)調(diào)整開關(guān)行為，成為提升輕載效率的核心技術(shù)路徑。本文基于實(shí)際工程數(shù)據(jù)與案例，從技術(shù)原理、能效表現(xiàn)、應(yīng)用場景三個維度展開深度對比。

突發(fā)模式采用“脈沖簇+深度休眠”的間歇工作機(jī)制。當(dāng)負(fù)載電流低于閾值(如10%額定負(fù)載)時，控制器以固定頻率(如100kHz)輸出3-10個開關(guān)脈沖，隨后進(jìn)入休眠期，期間開關(guān)管完全關(guān)閉，僅依賴輸出電容維持負(fù)載供電。例如，TI UCC28600控制器在48V→12V/100A服務(wù)器電源中，通過突發(fā)模式將5%負(fù)載下的效率從72%提升至88%，空載功耗從1.2W降至0.3W。其核心優(yōu)勢在于將有效開關(guān)頻率降低至脈沖簇頻率的1/10至1/100，使開關(guān)損耗減少90%以上。

跳周期控制則通過“選擇性跳過開關(guān)周期”實(shí)現(xiàn)頻率與負(fù)載的線性匹配?？刂破鞲鶕?jù)實(shí)時負(fù)載電流動態(tài)調(diào)整開關(guān)頻率，當(dāng)電流低于閾值時，每N個時鐘周期跳過1個開關(guān)周期。例如，ADI LTC3883在24V→5V/10A工業(yè)電源中，采用跳周期技術(shù)后，20%負(fù)載下的效率從82%提升至89%，輸出紋波從50mV降至30mV。該技術(shù)通過維持部分開關(guān)動作，避免了突發(fā)模式的深度休眠，在動態(tài)響應(yīng)與效率之間取得平衡。

效率對比：突發(fā)模式在極輕載(<5%)場景下優(yōu)勢顯著。以TI TMS320F2803x數(shù)字控制器為例，其綠色模式(突發(fā)模式變體)在空載時可將功耗壓縮至18mW，較傳統(tǒng)PWM模式降低82%。而跳周期控制在中等輕載(5%-30%)區(qū)間效率更優(yōu)，ADI LTC3883通過固件實(shí)現(xiàn)模式無縫切換，在20%負(fù)載下效率提升達(dá)7個百分點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在10%負(fù)載時，突發(fā)模式效率可達(dá)95%，跳周期控制為92%;但在20%負(fù)載時，兩者效率差距縮小至3%。

輸出紋波控制：跳周期控制通過維持連續(xù)開關(guān)動作，紋波幅度通?？刂圃?0mV以內(nèi)，更適合對電壓穩(wěn)定性要求嚴(yán)苛的通信基站電源場景。例如，Infineon XMC4800系列數(shù)字控制器在跳周期模式下，輸出紋波從50mV降至30mV，滿足IEC 61000-4-6電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。而突發(fā)模式因深度休眠導(dǎo)致輸出電容放電，紋波幅度可達(dá)20mV以上，需通過增大輸出電容(如從100μF增至470μF)或并聯(lián)陶瓷電容(10μF X7R)降低紋波。

動態(tài)響應(yīng)能力：突發(fā)模式因深度休眠可能引發(fā)100μs級的恢復(fù)延遲。為解決此問題，TI TMS320F2803x引入電壓前饋補(bǔ)償，將過沖/跌落恢復(fù)時間縮短至10μs。跳周期控制則通過保留部分開關(guān)周期，天然具備更快的響應(yīng)速度，在負(fù)載突變測試中表現(xiàn)出更優(yōu)的瞬態(tài)特性。例如，在24V工業(yè)總線供電系統(tǒng)中，ADI LTC3883通過分段跳頻策略，在10%-30%負(fù)載區(qū)間動態(tài)調(diào)整跳頻比例，使負(fù)載階躍響應(yīng)時間控制在50μs內(nèi)。

消費(fèi)電子領(lǐng)域：突發(fā)模式成為手機(jī)充電器、筆記本電腦適配器的標(biāo)配方案。其超低空載功耗(<30mW)完美契合歐盟CoC V5和美國DoE Level VI能效標(biāo)準(zhǔn)。例如，Eggtronic QuarEgg架構(gòu)通過強(qiáng)制零電壓開關(guān)(ZVS)技術(shù)，使75W適配器在待機(jī)模式下功耗低于18mW，同時保持92%的輕載效率。

工業(yè)電源場景：更傾向跳周期控制的漸進(jìn)式調(diào)節(jié)特性。在24V工業(yè)總線供電系統(tǒng)中，ADI LTC3883通過分段跳頻策略，在10%-30%負(fù)載區(qū)間動態(tài)調(diào)整跳頻比例，既避免突發(fā)模式的紋波問題，又克服傳統(tǒng)PWM在30%負(fù)載以下效率斷崖式下跌的缺陷。對于需要快速動態(tài)響應(yīng)的伺服驅(qū)動系統(tǒng)，Infineon XMC4800系列數(shù)字控制器通過雙環(huán)路控制技術(shù)，在跳周期模式下實(shí)現(xiàn)50μs內(nèi)的負(fù)載階躍響應(yīng)。

下一代技術(shù)融合：隨著GaN、SiC等寬禁帶器件的普及，兩種技術(shù)的物理邊界正在消融。TI UCC28780反激控制器集成GaN FET驅(qū)動，將突發(fā)模式的開關(guān)頻率提升至500kHz，在縮小磁性元件體積的同時，通過零電壓開關(guān)(ZVS)將開關(guān)損耗降低75%。數(shù)字控制技術(shù)的引入則實(shí)現(xiàn)了更精細(xì)的模式切換，ADI ADP1074通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法預(yù)測負(fù)載變化趨勢，提前0.5ms預(yù)調(diào)整控制參數(shù)，使模式切換能量損耗降低90%。

某超算中心電源系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)以下技術(shù)突破：

混合控制架構(gòu)：通過LTC4282熱插拔控制器與LTC2974監(jiān)控芯片的協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)突發(fā)模式與跳周期控制的硬件級融合。系統(tǒng)自動監(jiān)測輸入電壓、輸出電流、溫度等12維參數(shù)，在極輕載時啟用突發(fā)模式，中等輕載時切換至跳周期技術(shù)，使75kW電源模塊的全負(fù)載效率曲線趨近理論極限值。

電磁兼容優(yōu)化：針對突發(fā)模式的低頻開關(guān)動作(<20kHz)可能引發(fā)的可聞噪聲，Infineon IRS2505L采用頻率抖動技術(shù)，在突發(fā)模式中引入±5kHz隨機(jī)調(diào)制，將噪聲能量分散至超聲頻段。跳周期控制則通過優(yōu)化電感設(shè)計(jì)(如將電感值從10μH降至4.7μH)匹配跳頻范圍，有效抑制頻率跳躍引發(fā)的電流波動。

在能效標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)苛的背景下，突發(fā)模式與跳周期控制并非替代關(guān)系，而是互補(bǔ)共生的技術(shù)生態(tài)。前者以深度休眠實(shí)現(xiàn)極致空載效率，后者用漸進(jìn)調(diào)節(jié)保障動態(tài)性能，兩者在數(shù)字控制框架下融合創(chuàng)新，正推動外置電源向更高功率密度、更低待機(jī)功耗、更智能自適應(yīng)的方向持續(xù)進(jìn)化。