一種新型開(kāi)關(guān)電源的PWM控制

為了實(shí)現(xiàn)電力電子電源系統(tǒng)的小型化，輕量化，要求開(kāi)關(guān)電源高頻化，這就要使用全控型電力電子器件。而他們的開(kāi)通和關(guān)斷，是采用PWM控制技術(shù)來(lái)控制其導(dǎo)通和關(guān)斷，從而使主電路輸出電壓穩(wěn)定的一種電源。

1、開(kāi)關(guān)電源控制電路原理

開(kāi)關(guān)電源控制電路一般應(yīng)具有以下功能：頻率可在較寬范圍內(nèi)預(yù)調(diào)的固定頻率振蕩器，占空比可調(diào)節(jié)的脈寬調(diào)制功能，死區(qū)時(shí)間校準(zhǔn)器，一路或兩路具有一定驅(qū)動(dòng)功率的輸出圖騰柱式電路，禁止、軟啟動(dòng)和電流、電壓保護(hù)功能等。脈寬控制電路是開(kāi)關(guān)電源的核心部分，目前有多種集成的脈寬控制電路器件，圖1所示是脈寬控制器的基本原理圖。

圖1 ?脈寬調(diào)制電路原理圖

2、控制電路設(shè)計(jì)

控制電路主要由電子控制電路和驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成，而控制電路中的脈寬調(diào)制電路是整個(gè)電源控制系統(tǒng)的核心，它與控制系統(tǒng)中的其他電路都有直接聯(lián)系，其主要作用是將電壓給定信號(hào)和電壓反饋信號(hào)進(jìn)行比較放大，根據(jù)給定值與反饋值的差值，輸出相應(yīng)寬度的脈沖信號(hào)，以調(diào)整電源輸出電壓的大小。通常采用定頻率調(diào)脈寬的PWM方式來(lái)達(dá)到控制器所需的特性控制。脈寬調(diào)制電路還有欠壓、過(guò)壓、過(guò)流等保護(hù)功能，封鎖輸出脈沖，使電源停止輸出。另外，脈寬調(diào)制電路還具有軟啟動(dòng)、死區(qū)設(shè)定等功能。

2.1、脈寬調(diào)制電路

本設(shè)計(jì)采用SG3525作為電源的PWM控制芯片。該芯片使用簡(jiǎn)單，只需要外接少量電阻電容，即可構(gòu)成所需的脈寬調(diào)制電路。如圖2所示，芯片內(nèi)部主要由誤差放大器N1、比較器N2、振蕩器、分相器和觸發(fā)器等組成。

圖2 ?脈寬調(diào)制電路圖

開(kāi)關(guān)頻率由外接定時(shí)電阻Rt和定時(shí)電容Ct決定，振蕩頻率，如公式1所示。

fs=1/（Ct（0.7Rt+3R5））（1）

為了防止橋臂直通，設(shè)有死區(qū)時(shí)間，其值由R5和Ct決定。信號(hào)的占空比隨Ug變化，Ug越高，N1的輸出越大，N2輸出脈沖的占空比也就越大，從而實(shí)現(xiàn)了脈寬調(diào)制。