PWM控制電路-PWM控制芯片電路工作原理詳解-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2017-05-10
開關電源常用的控制方式有脈沖寬度調耐(PWM、脈沖頻率調制(PFM)和混合調制三種。目前大多數開關電源都采用了PWM控制。在髏開關電源中．如開關MOS管老是周期性地通／斷，PWM控制電路只是改變每個周期的脈沖寬度而已。跟著半導體技術的高速發(fā)展，開關電源控制電路的集成化水甲不斷進步，外接電路越來越簡樸，出產a益簡化，成今日益降低．出產控制驅動芯片的廠家日益增多．其種類也日益多樣化．本章將先容幾種常用的PWM集成控制芯片的內部結構及其典型應用電路：自激式PWM控制電路
1、PWM控制電路工作原理
自漸式PWM控制電路具有電路結構簡樸、使用元器件少、本錢低等特點，廣泛應用于50w以下的開關電源中。自激式PWM控制電路的工作原理如圖7-l所示。
例如在MOS管VT導通期間(tON，加在變壓器低級繞組Np兩真?zhèn)€電壓為U，同時變壓器T的反饋繞組ND上感應出電壓U，該電壓為正反饋電壓，加到VT基極上并使其進一步加速導通，這時開關變壓器T的低級繞組N。兩真?zhèn)€電壓U＝u-
UcE。T的次級繞組NS上感應的電壓(Ns/Np)U１對于整流碳化硅二極管VD來說為反向電壓，因此，次級繞組中無電流。低級饒組電流為變壓器的勵磁電流，設低級繞組的電感為L、導通時間為L，則該勵磁電流為ut/Lr,，并隨時間成比例增大。VT的電流增大，若其基極電流不能使其保持飽和狀態(tài)，則VT脫離飽和而UcE隨之增大。因為UCE增加，所以變壓器低級繞組的電壓下降，基極電壓UB隨之下降，UCE進一步增加。因為正反饋作用，導致開關晶體場效應管訊速截止UT從導通到截止瞬間，磁場的大小和方向都不變，保持安匝數相同，因此變壓器次級繞組的感應電壓為上正下負，二極管VD跨導通。這時，若輸出電壓為Uo，整流二極管的壓降為UD，則變壓器次級繞組電壓U：=%-U。。若次級繞組的電感為k，則流經二VD的電流，。的波形如圖7-2所示。電流ID的下降速率為U：，／Ls．變壓器低級繞組存儲的能量耦合到次級繞組，供應輸出端負載。經由某一時間tOFF后，若變壓器低級繞組中儲存的能量都轉移到輸出側，則二極管VD截止，變壓器各繞組的電壓瞬間為零。但啟動繞組R。中的部門電流為VT的基極電流，VT重新導通，有集電極電流流過，并構成正反饋，VT再次迅速導通，進入F工作周期，電路就持續(xù)工作在自激振蕩狀態(tài)。
輸入電源U，一路通過開關變壓器T的低級繞組連接到開關晶體管，VT的集電檄，另一路通過啟動電阻R加到wr的基極。接通輸入電源U后，通過啟動電阻R的電流I（啟動電流)流經VT的基及，VT導通，其集電極電流IP必定由零開始逐漸增加。
在VT導通期間(oN)，變壓器T的低級繞組從輸入側蓄積能量；在VT截止期間（tOFF），變壓器T蓄積的能量通過次級繞組開釋供應輸出負載，此時低級繞組處于無電流暢通流暢的間歇工作方式。
在tON期間VT導的能量為
在tOFF期間，初級繞組側無電流．ton期間壓器T中蓄積的能量通過次級繞組Ls釋放。從ton轉換到fOFF瞬間，初次綴繞組安匝數相等，因此，若變壓器初級側的能量全部傳遞給次級側，則有
式中，Ns為次級繞組匝數；Is為繞組電流：
電L。與Lp比與繞組匝數的平方呈正比，即
振蕩頻率為f，則每秒提供的功率P=EF設變壓器效率為'7，輸出電壓和電流分別為Uc，和，．，，則輸出功率Pn為
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