一种新型开关电源的PWM控制

为了实现电力电子电源系统的小型化，轻量化，要求开关电源高频化，这就要使用全控型电力电子器件。而他们的开通和关断，是采用PWM控制技术来控制其导通和关断，从而使主电路输出电压稳定的一种电源。

1、开关电源控制电路原理

开关电源控制电路一般应具有以下功能：频率可在较宽范围内预调的固定频率振荡器，占空比可调节的脉宽调制功能，死区时间校准器，一路或两路具有一定驱动功率的输出图腾柱式电路，禁止、软启动和电流、电压保护功能等。脉宽控制电路是开关电源的核心部分，目前有多种集成的脉宽控制电路器件，图1所示是脉宽控制器的基本原理图。

图1  脉宽调制电路原理图

2、控制电路设计

控制电路主要由电子控制电路和驱动电路构成，而控制电路中的脉宽调制电路是整个电源控制系统的核心，它与控制系统中的其他电路都有直接联系，其主要作用是将电压给定信号和电压反馈信号进行比较放大，根据给定值与反馈值的差值，输出相应宽度的脉冲信号，以调整电源输出电压的大小。通常采用定频率调脉宽的PWM方式来达到控制器所需的特性控制。脉宽调制电路还有欠压、过压、过流等保护功能，封锁输出脉冲，使电源停止输出。另外，脉宽调制电路还具有软启动、死区设定等功能。

2.1、脉宽调制电路

本设计采用SG3525作为电源的PWM控制芯片。该芯片使用简单，只需要外接少量电阻电容，即可构成所需的脉宽调制电路。如图2所示，芯片内部主要由误差放大器N1、比较器N2、振荡器、分相器和触发器等组成。

图2  脉宽调制电路图

开关频率由外接定时电阻Rt和定时电容Ct决定，振荡频率，如公式1所示。

fs=1/（Ct（0.7Rt+3R5））（1）

为了防止桥臂直通，设有死区时间，其值由R5和Ct决定。信号的占空比随Ug变化，Ug越高，N1的输出越大，N2输出脉冲的占空比也就越大，从而实现了脉宽调制。