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1、电流模式PWM控制技术的工作原理2009-10-26 18:27电流模式PWM控制技术是针对电压模式PWM控制技术的缺点而发展起来的。所谓电流模式PWM控制，就是在PWM比较器的输人端直接用输出电感电流检测信号与误差放大器的输出信号进行比较、实现对输出脉冲占空比的控制，使输出电感的峰值电流跟随误差电压变化。这种控制方式可以有效地改善开关电源的电压调整率和电流调整率，也可以改善整个系统的瞬态响应。电流模式PWM控制技术的工作原理如图所示。图 电流模式PWM控制技术的工作原理电流型PWM控制技术又分为峰值电流控制技术和平均电流控制技术。这两种控制技术检测并反馈的是一个导通周期内电流变化的峰值和平均
2、值。峰值电流型控制技术的特点是方便、快速，但是需要稳定性补偿；平均电流型控制技术的特点是稳定可靠，但是响应速度较慢，而且控制起来也比较复杂。因此，在实际应用中，峰值电流控制模式比平均电流控制模式应用更为普遍。高频开关电流模式PWM控制技术的优点采用逐个脉冲控制，动态响应快，调节性能好。当输人线电压或输出负载变化时，马上引起电感中电流的变化，检测信号也随之变化，脉冲宽度立即被调整，而在电压模式控制技术中，检测电路对输人电压的变化没有直接的反应，需要输出电压发生了一定的变化之后才能对脉冲宽度进行调节，通常需要510个工频周期之后才能响应输入电压的变化。因此，在采用电压模式PWM控制技术的开关电源中
3、，开关管经常会因为输人电压浪涌造成的电压尖峰信号而损坏。电流模式PWM控制技术则能够很好地避免类似的故障发生。 一阶系统稳定性好，负载响应速度快。广告插播信息维库最新热卖芯片： W83782D BB833 91C05F SL5501 MC10EL07DR2 SD05.TC FAN5019MTC IRF3315 PI3B3245Q TA7252AP具有自动限流作用，限流保护和过流保护容易实现。采用逐个电流脉冲峰值检测，可以有效抑制变压器偏磁引起的饱和问题。在全桥转换器或推挽转换器中，无须增加去磁耦合电容。而电压模式PWM控制技术很难实现这一点。输人线电压的交流纹波可以比较大，减小了输人滤波电容，
4、可靠性也得到了提高。并联运行时，均流效果好。功率因数高。（2）电流模式PWM控制技术的缺点：电感峰值电流与输出平均电流之间存在误差，控制精度不高。对高频噪声衰减的速度较慢，抗高频干扰能力差。不适用于半桥转换器。由于电流模式PWM控制技术与电压模式PWM控制技术相比，具有不可比拟的优势，因此电流模式PWM控制器成为PWM控制器的主流，全球各大集成电路生产厂商竞相研制并推出电流模式PWM控制器。比较具有代表性的电流模式PWM控制器有UC3842、UC384647、UC3823X、UC3825X和MC44603。这些高频开关电源PWM控制器目前仍活跃在市场上，被广泛应用，显示出强大的生命力。电流控制
5、型脉宽调制器UC3842工作原理及应用 日期：2006年11月28日 编辑：阿里互联电子网 关键词:UC3842单端式;PWM型开关电源 UC3842是美国Unitrode公司(该公司现已被TI公司收购)生产的一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片，可直接驱动双极型晶体管、MOSFEF 和IGBT 等功率型半导体器件，具有管脚数量少、外围电路简单、安装调试简便、性能优良等诸多优点，广泛应用于计算机、显示器等系统电路中作开关电源驱动器件。 1 UC3842 内部工作原理简介 图1 示出了UC3842 内部框图和引脚图，UC3842 采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式，共有8 个引脚，各脚
6、功能如下：脚是误差放大器的输出端，外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性；脚是反馈电压输入端，此脚电压与误差放大器同相端的2.5V 基准电压进行比较，产生误差电压，从而控制脉冲宽度；脚为电流检测输入端， 当检测电压超过1V时缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态；脚为定时端，内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定，f=1.8/(RTCT)；脚为公共地端；脚为推挽输出端，内部为图腾柱式，上升、下降时间仅为50ns 驱动能力为1A ；脚是直流电源供电端，具有欠、过压锁定功能，芯片功耗为15mW；脚为5V 基准电压输出端，有50mA 的负载能力。 图1 UC3842 内部原理框图 2 UC
7、3842 组成的开关电源电路 图2 是由UC3842 构成的开关电源电路，220V 市电由C1、L1 滤除电磁干扰，负温度系数的热敏电阻Rt1 限流，再经VC 整流、C2 滤波，电阻R1、电位器RP1 降压后加到UC3842 的供电端（脚），为UC3842 提供启动电压，电路启动后变压器的付绕组的整流滤波电压一方面为UC3842 提供正常工作电压，另一方面经R3、R4 分压加到误差放大器的反相输入端脚，为UC3842 提供负反馈电压，其规律是此脚电压越高驱动脉冲的占空比越小，以此稳定输出电压。脚和脚外接的R6、C8 决定了振荡频率，其振荡频率的最大值可达500KHz。R5、C6用于改善增益和频
8、率特性。脚输出的方波信号经R7、R8 分压后驱动MOSFEF 功率管，变压器原边绕组的能量传递到付边各绕组，经整流滤波后输出各数值不同的直流电压供负载使用。电阻R10 用于电流检测，经R9、C9 滤滤后送入UC3842 的脚形成电流反馈环. 所以由UC3842 构成的电源是双闭环控制系统，电压稳定度非常高，当UC3842 的脚电压高于1V 时振荡器停振，保护功率管不至于过流而损坏。图2 UC3842 构成的开关电源 3 电路的调试 此电路的调试需要注意：一是调节电位器RP1使电路起振，起振电流在1mA左右；二是起振后变压器绕组提供的直流电压应能使电路正常工作，此电压的范围大约为1117V 之间；三是根据输出电压的数值大小来改变R4，以确定其反馈量的大小；四是根据保护要求来确定检测电阻R10 的大小，通常R10 是2W、1以下的电阻。 4 结束语 本文利用集成芯片UC3842设计的电流制型脉宽调制开关稳压电源克服了电压控制型脉宽调制开关稳压电源频响慢、电压调整率和负载调整率低的缺点，电路结构简单，成本低、体积小、易实现。该稳压电源是目前实用和理想的稳压电源，具有很大的发展前景。
