PWM反馈控制电路设计.doc

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1、PWM反馈控制电路设计PWM开关稳压或稳流电源的基本工作原理就是在输入电压，内部参数及外接负载变化的情况下，控制电路通过被控制信号与基准信号的差值进行闭环反馈，调节主电路开关器件的导通脉冲宽度，使得开关电源德输出电压或电流等被控信号稳定。PWM的开关频率一般为恒定值，控制取样信号有输出电压，输入电压，输出电流，输出电感电流和开关器件峰值电流。由于这些信号可以构成单环，双环或多环反馈系统，实现稳压，稳流及恒定功率。同时，可以实现一些附带的过流保护，抗偏磁及均流等功能。PWM反馈控制模式主要有五种：（1）电压模式控制PWM（例如SG

2、3524），其优点主要是PWM三角波幅值较大，脉冲宽度调节时具有较好的抗噪声裕量；占空比调节不受限制；对于多路输出电源，他们之间的交互调节效应较好。而缺点主要是，对输入电压的变化动态响应较慢；补偿网络设计本身就较为复杂，闭环增益随输入电压而变化，使其更为复杂；输出LC滤波器给控制环增加了双极点，在补偿设计误差放大器时，需要将主极点低频衰减，或者增加一个零点进行补偿；在传感及控制磁芯饱和故障状态方面较为复杂。（2）峰值电流控制模式控制PWM（例如UC3842），其优点主要是，暂态闭环响应较快，对输入电压的变化和输出负载的变化的瞬态

3、响应也较快；控制环易于设计；输入电压的调整技术可与电压模式控制的输入电压前馈技术相媲美；具有简单，自动的磁通平衡功能；具有瞬时峰值电流限流功能，即内在固有的逐个脉冲限流功能；具有自动均流并联功能。而其无缺点，具有占空比大于50%的开环不稳定性，存在难以校正的峰值电流与平均电流的误差；闭环响应不如平均电流模式控制理想；易于发生次谐波振荡，即使占空比小于50%，也有发生高频次谐波振荡的可能性，因而需要斜坡补偿；对噪声敏感，抗噪声性差，因为电感处于连续储能电流状态，与控制电压编程决定的电流电平相比较，开关器件的电流信号的上斜率通常较小

4、，电流信号的较小的噪声就很容易使得开关器件改变关断时刻，使系统进入次谐波振荡；电流拓扑受限制；对于多路输出电流的交互调节性能不好。（3）平均电流模式控制PWM，其主要优点是，平均电感电流能够高度精确地跟踪电流编程信号；不需要斜坡补偿；调试好的电路抗噪声性能优越；适合于任何电路拓扑对输入或输出电流控制；易于实现均流。而其缺点，电流放大器在开关频率处的增益有最大限制；双闭环放大器带宽，增益等配合参数设计调试复杂。（4）滞环电流模式控制PWM，其优点主要是，不需要斜坡补偿；稳定性好，不容易因噪声而发生不稳定振荡。而其缺点主要是，需要对

5、电感电流进行全周期的检测和控制；变频控制容易产生变频噪声。（5）相加模式控制PWM，其优点主要是，动态响应快（比普通电压模式控制快3~5倍）；动态过冲电压小；输出滤波电容需要较少；相加模式控制中的注入信号容易于电源并联时的均流控制。而其缺点主要是，需要精心处理电流，电压取样时的高频噪声抑制问题。本设计中主要应用的是峰值电流控制模式控制PWM，采用控制芯片UC3843。