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一種基于TOP227Y的脈沖開關(guān)電源設(shè)計

作者: 時間:2009-08-28 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

4.1 工作原理

開關(guān)工作原理框圖見圖4所示,主要包括10個部分:控制電壓源;帶隙基準(zhǔn)電壓源;振蕩器;并聯(lián)調(diào)整器/誤差放大器;脈寬調(diào)制器;門驅(qū)動級和輸出級;過電流保護電路;過熱保護及上電復(fù)位電路;關(guān)斷/自動重啟動電路;高壓電源源。圖4中Zc為控制端的動態(tài)阻抗,RFB是誤差電壓檢測電阻。RA與CA構(gòu)成截止頻率為7 kHz的低通濾波器。的基本工作原理是利用反饋電流Ic來調(diào)節(jié)占空比D。

4.1.1 控制電壓源

控制電壓源Uc能向并聯(lián)調(diào)整器和門驅(qū)動級提供偏置電壓,而控制端電流Ic則能調(diào)節(jié)占空比。Uc有2種工作模式:一種是滯后調(diào)節(jié),用于啟動和過載兩種情況,具有延遲控制作用;另一種是并聯(lián)調(diào)節(jié),用于分離誤差信號與控制電路的高壓電流源。剛啟動電路時由D-C極之間的高壓電流源提供控制端電流Ic。

4.1.2 帶隙基準(zhǔn)電壓源

帶隙基準(zhǔn)電壓源除向內(nèi)部提供各種基準(zhǔn)電壓之外,還產(chǎn)生一個具有溫度補償并可調(diào)整的電流源,以保證精確設(shè)定振蕩器頻率和門極驅(qū)動電流。

4.1.3 振蕩器

內(nèi)部振蕩電容是在設(shè)定的上、下閾值UH,UL間周期性線性充放電,以產(chǎn)生脈寬調(diào)制器所需要的鋸齒波(SAW),與此同時還產(chǎn)生最大占空比信號(Dmax)和時鐘信號(CLOCK)。為減小電磁干擾,提高電源效率,振蕩頻率(即開關(guān)頻率)為100 kHz,波形的占空比設(shè)定為P。

4.1.4 放大器

誤差放大器的增益由控制端的動態(tài)阻抗Zc來設(shè)定。Zc的變化范圍是10~20 Ω,典型值為15 Ω。誤差放大器將反饋電壓UFB與5.7 V基準(zhǔn)電壓進行比較后,輸出誤差電流Ir,在RFB上形成誤差電壓Ur。

4.1.5 脈寬調(diào)制器(PWM)

脈寬調(diào)制器是一個電壓反饋式控制電路,它具有2層含義:改變控制端電流Ic大小,即可調(diào)節(jié)占空比P實現(xiàn)脈寬調(diào)制;誤差電壓Ur經(jīng)由RA,CA組成截止頻率為7 kHz的低通濾波器,濾掉開關(guān)噪聲電壓之后加至PWM比較器的同相輸入端,再與鋸齒波電壓UJ進行比較,產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號UPWM。UPWM通過與門DA1、或門DO之后,可將觸發(fā)器I置零,使Q=0,把功率MOSFET關(guān)斷;而時鐘信號再把觸發(fā)器置位,使Q=1,又使功率MOSFET導(dǎo)通,從而實現(xiàn)了脈寬調(diào)制信號的功率輸出。



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