PWM控制电路-PWM控制芯片电路工作原理详解-KIA MOS管
信息来源：本站 日期：2017-05-10
开关电源常用的控制方式有脉冲宽度调耐(PWM、脉冲频率调制(PFM)和混合调制三种。目前大多数开关电源都采用了PWM控制。在髅开关电源中．如开关MOS管老是周期性地通／断，PWM控制电路只是改变每个周期的脉冲宽度而已。跟着半导体技术的高速发展，开关电源控制电路的集成化水甲不断进步，外接电路越来越简朴，出产a益简化，成今日益降低．出产控制驱动芯片的厂家日益增多．其种类也日益多样化．本章将先容几种常用的PWM集成控制芯片的内部结构及其典型应用电路：自激式PWM控制电路
1、PWM控制电路工作原理
自渐式PWM控制电路具有电路结构简朴、使用元器件少、本钱低等特点，广泛应用于50w以下的开关电源中。自激式PWM控制电路的工作原理如图7-l所示。
例如在MOS管VT导通期间(tON，加在变压器低级绕组Np两真个电压为U，同时变压器T的反馈绕组ND上感应出电压U，该电压为正反馈电压，加到VT基极上并使其进一步加速导通，这时开关变压器T的低级绕组N。两真个电压U＝u-
UcE。T的次级绕组NS上感应的电压(Ns/Np)U１对于整流碳化硅二极管VD来说为反向电压，因此，次级绕组中无电流。低级饶组电流为变压器的励磁电流，设低级绕组的电感为L、导通时间为L，则该励磁电流为ut/Lr,，并随时间成比例增大。VT的电流增大，若其基极电流不能使其保持饱和状态，则VT脱离饱和而UcE随之增大。因为UCE增加，所以变压器低级绕组的电压下降，基极电压UB随之下降，UCE进一步增加。因为正反馈作用，导致开关晶体场效应管讯速截止UT从导通到截止瞬间，磁场的大小和方向都不变，保持安匝数相同，因此变压器次级绕组的感应电压为上正下负，二极管VD跨导通。这时，若输出电压为Uo，整流二极管的压降为UD，则变压器次级绕组电压U：=%-U。。若次级绕组的电感为k，则流经二VD的电流，。的波形如图7-2所示。电流ID的下降速率为U：，／Ls．变压器低级绕组存储的能量耦合到次级绕组，供应输出端负载。经由某一时间tOFF后，若变压器低级绕组中储存的能量都转移到输出侧，则二极管VD截止，变压器各绕组的电压瞬间为零。但启动绕组R。中的部门电流为VT的基极电流，VT重新导通，有集电极电流流过，并构成正反馈，VT再次迅速导通，进入F工作周期，电路就持续工作在自激振荡状态。
输入电源U，一路通过开关变压器T的低级绕组连接到开关晶体管，VT的集电檄，另一路通过启动电阻R加到wr的基极。接通输入电源U后，通过启动电阻R的电流I（启动电流)流经VT的基及，VT导通，其集电极电流IP必定由零开始逐渐增加。
在VT导通期间(oN)，变压器T的低级绕组从输入侧蓄积能量；在VT截止期间（tOFF），变压器T蓄积的能量通过次级绕组开释供应输出负载，此时低级绕组处于无电流畅通流畅的间歇工作方式。
在tON期间VT导的能量为
在tOFF期间，初级绕组侧无电流．ton期间压器T中蓄积的能量通过次级绕组Ls释放。从ton转换到fOFF瞬间，初次缀绕组安匝数相等，因此，若变压器初级侧的能量全部传递给次级侧，则有
式中，Ns为次级绕组匝数；Is为绕组电流：
电L。与Lp比与绕组匝数的平方呈正比，即
振荡频率为f，则每秒提供的功率P=EF设变压器效率为'7，输出电压和电流分别为Uc，和，．，，则输出功率Pn为
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