描述
M5832应用于小功率AC/DC充电器和电源适配器的高
性能离线式脉宽调制控制器。该芯片是一款基于原边检
测和调整的控制器，因此在应用时无需TL431和光耦。
芯片内置了恒流/恒压两种控制方式，其典型的控制曲
线如图1所示。在恒流控制时，恒流值和输出功率可以
通过SEN引脚的限流电阻RS设定。在恒压控制时，芯片
在INV脚采样辅助绕组的电压，进而调整输出。在恒压
控制时还采用了多种模式的控制方式，这样既保证了芯
片的高性能和高精度，又保证了高效率。此外，通过内置的线损补偿电路保证了较高的输出电压精度。
特征
?恒压和恒流精度可达5%
?原边控制模式，无需TL431和光耦
?非连续模式下的反激拓扑
?准谐振开关模式，减小开关损耗
?具有软启动功能
?内置前沿消隐电路(LEB)
?频率抖动
?恒压恒流控制
?恒流和输出功率可调
?内置初级电压采样控制器
?可调式线损补偿
?基于系统稳定性的保护功能
?欠压锁定
?逐周期电流限制
?峰值电流限制
?过温保护
?过压保护和电源箝位
?SOT-23-6L无铅封装
应用领域
适用于中小功率AC/DC离线式开关电源
?手机/数码摄像机充电器
?小功率电源适配器
?电脑和电视机的辅助电源
?替代线性调节器或RCC
典型应用
引脚功能描述
极限参数
项目
值
单位
最小值最大值
VDD电压VDD_clamp V
管脚描述
GND 芯片接地脚
DRV 驱动输出，外接MOS栅极
SEN 环路补偿引脚
INV
电感电流过零检测引脚，同时也是输出过压保护、
输出短路保护检测和线电压补偿调整引脚
COM 恒压模式的环路补偿
VDD 芯片电源供电引脚
脚位示意图
VDD箝位的连续电流10 mA COM电压7 V SEN电压7 V INV电压7 V 焊接温度（焊接，10秒）260 ℃工作温度-40 105 ℃储存温度-40 150 ℃最大工作结温-20 125 ℃
是工作条件的极限值，不建议器件工作在推荐条件以外的情况。器件长时间工作在极限工
作条件下，其可靠性及寿命可能受到影响。
芯片框图
应用信息
描述
M5832是一款低成本、高性价比的脉宽调制控制器，适
用于离线式小功率AC/DC电池充电器和电源适配器。它
采用原边控制方式，因此不需要TL431和光耦。M5832
应用于工作在非连续模式下的反激式系统中，内置的次
级恒压采样电路能够提供高精度恒流/恒压控制，很好地满足大多数电源适配器和充电器的要求。
启动
M5832供电电源端是VDD。启动电阻提供了从高压端到VDD旁路电容的直流通路，为芯片提供启动电流。M5832的启动电流小于20uA，因此VDD能够很快被充到UVLO（off）以上，从而使芯片快速启动并开始工作。采用较大的启动电阻可以减小整机的待机功耗。一旦VDD 超过UVLO（off），芯片就进入软启动状态，使M5832的峰值电流电压逐渐从0V增加到，用以减轻在启动时对电路元件的冲击。VDD的旁路电容一直为芯片提供供电直到输出电压足够高以至于能够支撑VDD通过辅助绕组供电为止。
图2
恒流工作
M5832的恒压/恒流特征曲线如图1所示。M5832被设计应用于工作在非连续模式下的反激式系统中。在正常工作时，当INV电压低于内部的基准电压好时，系统工作在恒流模式，否则系统工作在恒压模式。当次级输出电流达到了系统设定的最大电流时，系统就进入恒流模式，并且会引起输出电压的下降。随着输出电压的下降，反馈电压也跟着下降，芯片内部的VCO将会调整开关的频率，以使输出功率保持和输出电压成正比，其结果就是使输出电流保持恒定。这就是恒流的原理。在恒流模式下，无论输出电压如何变化，输出电流为一常数。在作为充电器应用时，先是恒流充电直到接近电池充饱的状态，随后再进行恒压充电。在M5832中,恒流值和最大输出功率可以通过外部的限流电阻RS来设定。输出功率的大小随着恒流值的变化而变化。RS越大，恒流值就越小，输出功率也越小；RS越小，恒流值就越大，输出功率也越大。具体参照图2所示。
恒压工作
在恒压控制时，M5832利用辅助绕组通过电阻分压器从INV采样输出电压，并将采样的输出电压与芯片内部的基准电压通过误差放大器进行比较放大，从而调整输出电压。当采样电压高于内部基准电压，误差放大器的输出电压COM减小，从而减小开关占空比；当采样电压低于内部基准电压时，误差放大器的输出电压COM增加，从而增大开关占空比，通过这种方式稳定输出电压。在作为AC/DC电源应用时，正常工作时芯片处于恒压状态。在恒压模式下，系统输出电压通过原边进行控制。为了实现M5832的恒流/恒压控制，系统必须工作在反激式系统的非连续模式。（参照典型应用电路）在非连续模式的反激式转换器中，输出电压能够通过辅助绕组来设定。当功率MOSFET导通时，负载电流由输出滤波电容CO 提供，原边电流呈斜坡上升，系统将能量存储在变压器的磁芯中，当功率MOSFET关断时，存储在变压器磁芯中的能量传递到输出。
此时辅助绕组反射输出电压，具体如图3所示，计算公式
如下：
其中?V是指整流二极管上的压降
通过一个电阻分压器连接到辅助绕组和INV之间，这样，
通过芯片内部的控制算法，辅助组上的电压在去磁结束时被采
样并保持，直至下一次采样。采样到的电压和内部的基准电压
比较，将其误差放大。误差放大器的输出COM反映负载的状况，
控制脉宽调制开关的占空比，进而调整输出电压，这样就实现
了恒压控制
线损补偿
随着负载电流的增加，导线上的电压降也会增加，导致输
出电压的减小。M5832内置的线损补偿电路能够补偿导线的损
耗压降，从而稳定输出电压。当引入了导线损耗压降以后，辅
助绕组反射输出电压的计算公式（1）将会被修正为。其中Vcable
为导线上的损耗压降。为了补偿导线上的损耗压降，一个电压
偏移量被叠加到INV上。这个电压偏移量是由一个内部电流IC
流入电阻分压器产生
的，具体的控制电路如
图4所示。
线损补偿电流IC与误差放大器的输出COM成反比，因此，
也与输出负载电流成反比。基于以上原理，线损补偿得以实现，
具体的计算公式如下:
当系统从满载变到空载的过程中，叠加到INV的电压偏移量将会增加。在应用时可以通过调节电阻分压器中电阻的大小来调整补偿的多少。在恒压模式下，引入线损补偿提高了输出电压的精度和负载调整率。
开关工作频率
M5832的开关频率受控于负载状况和工作模式。内部电路设定最大开关频率为60KHz。在反激模式的断续工作时，最大输出功率通过以下公式
计算：
其中LP是变压器原边电感值，IP是原边峰值电流。
为了系统能够安全的工作，原边采样电路必须工作在非连续模式。为了防止系统进入连续工作模式，开关频率被内部环路锁定，此时的开关频率为：
由于TDemag与电感的大小成反比，因此，电感LP和FSW的乘积为一定值，从而限制了最大的输出功率，避免了系统进入连续工作模式。
电流检测和前沿消隐
M5832采样功率MOSFET上的电流是通过SEN来实现的。M5832不仅设计了逐周期的电流限制，而且设计了峰值电流限制，最大的峰值电流电压为。因此，MOSFET上最大的峰值电流为:
M5832在SEN端设计了一个约为540ns的前沿消隐时间用来防止在开关导通时刻错误的过流保护被触发。因此，不需要在SEN端在增加额外的RC滤波电路。采样电流的输入信号SEN和误差放大器的输出COM共同决定开关的占空比，稳定输出.
EMI特性的改善
为了改善M5832系统的EMI特性，芯片内部采用了两种方式。其中一种方式是采用频率抖动，即在M5832正常工作频率的基础上叠加一个微小的扰动。也就是说，内部振荡器的频率被调制用来分散谐波干扰能量，分散的能量能够最小化EMI带宽。另一种方式是软
驱动，即逐渐打开功率MOSFET。当提供给功率MOSFET的栅驱动太强时，EMI特性会变差；当提供给功率MOSFET的栅驱动太弱时，开关损耗又会加大，因此需要在EMI特性和开关损耗之间寻求折衷来提供合适的栅驱动。M5832采用了软驱动和图腾柱输出结构，既获得了很好的EMI特性，又降低了开关损耗。频率抖动和软驱动的综合应用使系统的EMI特性获得了很大的改善。
保护控制
M5832为了确保系统的正常工作内置了多重保护措施。当这些保护措施一旦被触发，将会关断MOSFET。这些保护措施包括逐周期的电流限制、峰值电流限制、过温保护、电源箝位、软启动、欠压锁定等。芯片的供电电源VDD由辅助绕组提供。当VDD低于进入欠压锁定的阈值电压时，开关将会被关断，随后系统自动进入重启状态。M5832每次的重启都具有软启动功能。
电气参数(Ta=25o C,其余情况会做说明)(如无特殊说明,VIN=12V(注1),TA=25℃)
工作电流IDD_OP INV=2V，
SEN=0V，
VDD=20V
mA
进入欠压锁定的阈值电压UVLO(ON) VDD下降时10 V 退出欠压锁定的阈值电压UVLO(OFF) VDD上升时16 V
过压保护的阈值电压OVP VDD上升直至
输出关断
27 28 32 V
电源箝位电压VDD_clamp IDD=10mA 30 32 35 V 前沿消隐时间TLEB 540 nS 过流保护阈值Vth_oc 870 900 930 mV 过流保护延迟Td_oc 150 nS 输入阻抗ZSENSE_IN 50 Kohm 软启动时间T_ss 10 mS 正常工作频率Freq_Nom 60
启动频率Freq_startu
p
INV=0V,COM=5
V
14 KHZ
频率抖动幅度△F/Freq ±4 % 误差放大器的输入基准电压Vref_EA 2 V 误差放大器的直流增益Gdc 60 dB 线损补偿最大电流I_COM_MAX INV=2VCOM=0V 42 μA 输出低电平VOL Io=20mA 1 V 输出高电平VOH Io=20mA 8 V 输出箝位电压V_clamp 15 V 上升时间T_r CL= 650 nS 下降时间T_f CL= 40 nS
项目 尺寸（MM ） 尺寸（英寸）
最小 最大 最小 最大 A A1 A2 b c D E E1
e
e1
L
L1 θ
00
80
00
80
型号 封装 描述 M5832SR
SOT-23-6
3000/Reel
SOT-23-6封装尺寸
FPGA实验报告
基于FPGA勺PWM控制器设计 1设计任务与要求 1.1掌握PWM fe术原理；了解PWM控制方法及应用；完成基于FPGA勺PWM控制器设计。 1.2通过课程设计的实践，进一步理解和掌握硬件描述语言（VHDL或VerilOg ）和TOP-DOWN设计流程，提高对实际项目的分析和设计能力，体会FPGA项目的过程，熟悉实验报告的编写规范。 2设计原理分析 2.1利用FPGA语言编写程序实现对50MHZ勺硬件晶振进行分频和调节占空比。对硬件晶振的上升沿就行计数，当2nHZ频率利用高低电平进行分频时，当计数到n-1是对原电平进行反向就可以实现分频。占空比是对上升沿的计数是两个不同的数值时进行反向。 2.2脉宽调制（PWM基本原理：控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲，使各脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输出平滑且低次谐波少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，即可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。 例如，把正弦半波波形分成N等份，就可把正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲所组成的波形。这些脉冲宽度相等，都等于∏∕n ,但幅值不等，且脉冲顶 部不是水平直线，而是曲线，各脉冲的幅值按正弦规律变化。如果把上述脉冲序列用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦等分的中点重合，且使矩形脉冲和相应正弦部分面积（即冲量）相等，就得到一组脉冲序列，这就是PWM fe形。可以看出，各脉冲宽度是按正弦规律变化的。根据冲量相等效果相同的原理，PWM波形和正弦半波是等效的。对于正弦的负半周，也可以用同样的方法得到PWM波形。 在PWM波形中，各脉冲的幅值是相等的，要改变等效输出正弦波的幅值时，只要按同一比例系数改变各脉冲的宽度即可，因此在交一直一交变频器中，PWM 逆变电路输出的脉冲电压就是直流侧电压的幅值。
脉冲宽度调制（PWM）是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等许多领域。 脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM 进行编码。 多数负载(无论是电感性负载还是电容性负载)需要的调制频率高于10Hz，通常调制频率为1kHz到200kHz之间。 许多微控制器内部都包含有PWM控制器。例如，Microchip公司的PIC16C67内含两个PWM控制器，每一个都可以选择接通时间和周期。占空比是接通时间与周期之比；调制频率为周期的倒数。执行PWM操作之前，这种微处理器要求在软件中完成以下工作：
* 设置提供调制方波的片上定时器/计数器的周期 * 在PWM控制寄存器中设置接通时间 * 设置PWM输出的方向，这个输出是一个通用I/O管脚 * 启动定时器 * 使能PWM控制器 PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时，也才能对数字信号产生影响。 对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点，而且这也是在某些时候将PWM用于通信的主要原因。从模拟信号转向PWM可以极大地延长通信距离。在接收端，通过适当的RC或LC 网络可以滤除调制高频方波并将信号还原为模拟形式。 总之，PWM既经济、节约空间、抗噪性能强，是一种值得广大工程师在许多设计应用中使用的有效技术。 如果您认为本词条还有待完善，需要补充新内容或修改错误内容
基于PWM控制器芯片的AC/DC电源设计 目前，在100W以下电源方案中，一般都使用脉冲宽度调制（PWM）控制芯片来实现PWM的调制，开关控制模式相对直流工作模式有很高的工作效率，使用反激离线工作模式，提高了系统工作的安全性，非常适合应用在便携式充电设备及电源适配器，比如，手机充电器，电源适配器等，因此，AC/DC PWM开关电源芯片在市场上的需求量非常大。不过传统的AC/DC电源方案都是使用变压器次级线圈反馈模式（SSR）,变压器次级反馈工作模式都需要低压端的恒压－恒流控制芯片协助完成电压的转换和实现恒流，此类应用方案增加了系统应用复杂程度，同时还增加系统方案的设计成本，本文要介绍的AC/DC电源控制芯片是思旺电子的SE3910，这是一款变压器原边线圈反馈模式（PSR）的PWM控制芯片。 SE3910技术特点 SE3910是一款绿色模式PWM控制器芯片,适用于小功率AC/DC充电器,适配器及LED驱动方案；该芯片为SOP－8封装，PWM模式工作时开关频率固定在40KHz,其内部集成了恒压恒流控制模块，应用方案使用PSR模式，省略了传统方案中的光耦合器、恒压/恒流控制芯片及其周围电路，大大简化了芯片的应用成本，降低了系统应用的复杂度。 芯片设计时特别考虑了EMI，对开关频率模块特别设计有频率抖动功能，每3.2ms 的周期内按所设计的顺序出现8种不同的开关频率，将电磁干扰频谱转移到一个相对较宽的频率带宽，从而达到优化系统EMI的目的。 同时SE3910的工作状态使用多模式调节功能，在空载或轻负载时，芯片会自动进入PFM工作模式，保证电源系统输入能量和输出能量精确守恒，防止了轻载或空载时能量过大，当负载升高到芯片所设置的重载设计值时，芯片会控制系统自动进入PWM工作模式，大幅度的优化了系统的工作效率，使系统效率能够达到80%以上，也减小了空载和轻载工作状态下的输出纹波。 芯片设计有软启动功能，很好的抑制了系统上电时的大电流，保护了电路板的损坏，减小了系统启动时的大电流对系统功耗的影响；芯片还具有电源欠压保护功能，LEB 功能、过温度保护功能等，最大程度的提高了芯片工作时的可靠性和安全性；芯片适合应用在5W及5W以下的电源方案中。 典型应用方案 SE3910能广泛应用在各种低功率AC/DC开关电源方案中，比如手机充电器，电源适配器等，除此之外，由于芯片集成有恒流功能，所以也可广泛应用在小功率LED驱动方案中。 图1是SE3910基本的应用电路，其中由变压器/输出级/R3/R4/SE3910等组成负反馈通路，通过调整GATE端的开关信号占空比来控制变压器的转换能量，使系统稳定在设置的工作状态。交流电压先经过一个桥式整流电路将交流转换成高压直流信号，R1和C2组成系统启动电路，VIN是SE3910的启动PIN，COMV PIN上的R5、C6和C7组成系统补偿电路，确保系统具有稳定的频率响应，FB是输出电压检测PIN，通过设置R3/R4就可以调整变压器副边上的电压，根据变压器电压比与匝数比成正比的原理，来实现对直流输出电压的调整；GATE是PWM输出PIN，它用来控制功率管13003来实现控制变压器原边的峰值电流，来达到对变压器转换能量的控制，CS PIN用来检测变压器峰值电流，当系统工作在恒流模式时，CS PIN上的电压会被固定在设置的最大值，也就确定了变压器原边最大峰值电流，从而实现输出也恒流，通过调整R6电阻就可以灵活调整输出恒流值。
前言 直流斩波电路（DC Chopper）的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，也称为直接直流-直流变换器(DC/DC Converter)。直流斩波电路一般是指直接将直流电变为另一直流电的情况，不包括直流-交流-直流的情况。习惯上，DC-DC变换器包括以上两种情况。 直流斩波电路的种类较多，包括6种基本斩波电路：降压斩波电路，升压斩波电路，升降压斩波电路，Cuk斩波电路，Sepic斩波电路和Zeta斩波电路，其中前两种是最基本的电路。一方面，这两种电路应用最为广泛，另一方面，理解了这两种电路可为理解其他的电路打下基础。 利用不同的基本斩波电路进行组合，可构成复合斩波电路，如电流可逆斩波电路、桥式可逆斩波电路等。利用相同结构的基本斩波电路进行组合，可构成多相多重斩波电路。 直流斩波电路广泛应用于直流传动和开关电源领域，是电力电子领域的热点。全控型器件选择绝缘栅双极晶体管（IGBT）综合了GTR和电力MOSFET的优点，具有良好的特性。目前已取代了原来GTR和一部分电力MOSFET的市场，应用领域迅速扩展，成为中小功率电力电子设备的主导器件。 MATLAB是矩阵实验室Matrix Laboratory的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，SIMULINK是MATLAB软件的扩展它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包，本课程设计的仿真即需要在SIMULINK中来完成电路的仿真与计算。通过系统建模和仿真，掌握和运用MATLAB/SIMULINK工具分析系统的基本方法。
High Precision CC/CV Primary-Side PWM Power Switch GENERAL DESCRIPTION is a high performance offline PWM Power switch for low power AC/DC charger and adapter applications. It operates in primary-side sensing and regulation. Consequently, opto-coupler and TL431 could be eliminated. Proprietary Constant Voltage (CV) and Constant Current (CC) control is integrated as shown in the figure below. In CC control, the current and output power setting can be adjusted externally by the sense resistor Rs at CS pin. In CV control, multi-mode operations are utilized to achieve high performance and high efficiency. In addition, good load regulation is achieved by the built-in cable drop compensation. Device operates in PFM in CC mode as well at large load condition and it operates in PWM with frequency reduction at light/medium load. offers power on soft start control and protection coverage with auto-recovery features including Cycle-by-Cycle current limiting, VDD OVP, VDD clamp and UVLO. Excellent EMI performance is achieved with Power-Source proprietary frequency shuffling technique. High precision constant voltage (CV) and constant current (CC) can be achieved by FEATURES ?±5% Constant Voltage Regulation at Universal AC input ?High Precision Constant Current Regulation at Universal AC input ?Primary-side Sensing and Regulation Without TL431 and Opto-coupler ?Programmable CV and CC Regulation ?Adjustable Constant Current and Output Power Setting ?Built-in Secondary Constant Current Control with Primary Side Feedback ?Built-in Adaptive Current Peak Regulation ?Built-in Primary winding inductance compensation ?Programmable Cable drop Compensation ?Power on Soft-start ?Built-in Leading Edge Blanking (LEB)?Cycle-by-Cycle Current Limiting ?VDD Under Voltage Lockout with Hysteresis (UVLO)?VDD OVP ?VDD Clamp APPLICATIONS ?Low Power AC/DC offline SMPS for ?Cell Phone Charger ?Digital Cameras Charger ?Small Power Adapter ?Auxiliary Power for PC, TV etc.?Linear Regulator/RCC Replacement is offered in SOT23-6 package. Product Specification TYPICAL APPLICATION MXT7208MXT7208MXT7208 MXT7208 MXT7208
脉冲宽度调制 百科名片 ?? 脉冲宽度调制 脉冲宽度调制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。 目录 简介 基本原理 具体过程 脉冲宽度调制优点 控制方法 1. 等脉宽PWM法 2. 随机PWM 3. SPWM法 4. 等面积法 5. 硬件调制法 6. 软件生成法 7. 自然采样法 8. 规则采样法 9. 低次谐波消去法 10. 梯形波与三角波比较法 11. 线电压控制PWM 12. 马鞍形波与三角波比较法 13. 单元脉宽调制法 14. 电流控制PWM 15. 滞环比较法 16. 三角波比较法 17. 预测电流控制法 18. 空间电压矢量控制PWM 19. 矢量控制PWM 20. 直接转矩控制PWM 21. 非线性控制PWM 22. 谐振软开关PWM 脉冲宽度调制相关应用领域 具体应用 1. 简介 2. PWM软件法控制充电电流 3. PWM在推力调制中的应用 简介 基本原理 具体过程 脉冲宽度调制优点
控制方法 1. 等脉宽PWM法 2. 随机PWM 3. SPWM法 4. 等面积法 5. 硬件调制法 6. 软件生成法 7. 自然采样法 8. 规则采样法 9. 低次谐波消去法 10. 梯形波与三角波比较法 11. 线电压控制PWM 12. 马鞍形波与三角波比较法 13. 单元脉宽调制法 14. 电流控制PWM 15. 滞环比较法 16. 三角波比较法 17. 预测电流控制法 18. 空间电压矢量控制PWM 19. 矢量控制PWM 20. 直接转矩控制PWM 21. 非线性控制PWM 22. 谐振软开关PWM 脉冲宽度调制相关应用领域 具体应用 1. 简介 2. PWM软件法控制充电电流 3. PWM在推力调制中的应用 展开 编辑本段简介 脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。 PWM控制技术以其控制简单,灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式,也是人们研究的热点。由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限,结合现代控制理论思想或实现无谐振软开关技术将会成为PWM控制技术发展的主要方向之一。编辑本段基本原理 随着电子技术的发展，出现了多种PWM技术，其中包括：相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等，而在镍氢电池智能充电器中采用的脉宽PWM法，它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压，采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制充电电流的目的。 模拟信号的值可以连续变化，其时间和幅度的分辨率都没有限制。9V电池就是一种模拟
脉宽调制(PWM)直流电动机控制器 脉宽调制的全称为：Pulse Width Modulator，简称PWM。由于它的特殊性能，常被用作直流回路中灯具调光或直流电动机调速。这里将要介绍的就是利 用脉宽调制(PWM)原理制作的马达控制器(见图1)。有关电路已经在汽车仪表 照明、车灯照明调光和计算机电源散热风扇方面得到应用。该装置可用于12v 或24v 直流电路中，两者间只需稍做变动。它主要是通过改变输出方波的占空比，使得负载上的平均接通时间从0-100％变化，以达到调整负载亮度/速度的 目的。技术指标：PWM 频率400Hz；PWM 功率消耗1.5mA(12V 电源、无负 载和LED)；输出容量3A(采用IRF521 FET)；工作电压12V 或24V。一、PWM 简介利用脉宽调制(PWM)方式实现调光/调速的好处是电源的能量能得到 充分利用，电路的效率高。例如：当输出为50％的方波时，脉宽调制(PWM)电路消耗的电源能量也为50％，即几乎所有的能量都转换为负载功率输出。而采用常见的电阻降压调速时，要使负载获得电源最大输出功率50％的功率，电源必须提供71％以上的输出功率，这其中21％消耗在电阻的压降及热耗上。有 时电路的转换效率是非常重要的。此外，采用脉宽调制(PWM)方式可以使负载 在工作时得到满电源电压，这样有利于克服电机内在的线圈电阻而使电机产生 更大的力矩。当然，采用脉宽调制(PWM)方式实现调光/调速也有一些不利方面，如电路构成会稍许复杂，而且有可能会产生一些射频干扰(RFI)，要避免这个问题，在设计时可以考虑负载与控制器尽可能放在一起，以免它们之间的连线过长，必要时还可以考虑在电源处增加滤波器等方法。二、工作原理电路原理见 图1。它主要由U1（LM324）和Q1 组成。图1 中，由U1a、U1d 组成振荡器电路，提供频率约为400Hz 的方波/三角形波。U1c 产生6V 的参考电压作为振荡器电路的虚拟地。这是为了振荡器电路能在单电源情况下也能工作而不需要
PWM功率控制器 一功率控制器作用 功率控制器 功率控制器的作用：控制功率，从而间接的控制电流 固态继电器需要特制功率控制器用以保护 SSR 固态继电器（Solid State Relay,缩写SSR），是由微电子电路，分立电子器件，电力电子功率器件组成的无触点开关。用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。固态继电器的输入端用微小的控制信号，达到直接驱动大电流负载。 1 无功补偿功率控制器 作用是在电子供电系统中提高电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。 工作原理的话，可以通过对负荷的电压、电流、无功功率和功率因数等一堆东西进行实时跟踪测量，通过微机进行分析，计算出无功功率并与预先设定的数值进行比较，自动选择能达到最佳补偿效果的补偿容量并发出指令，由过零触发模块判断双向可控硅的导通时刻，实现快速、无冲击地投入并联电容器组。 二、数字功率控制器电流选型方法
控制方法 采样控制理论中有一个重要结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同.PWM控制技术就是以该结论为理论基础，对半导体开关器件的导通和关断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形.按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率. PWM控制的基本原理很早就已经提出，但是受电力电子器件发展水平的制约，在上世纪80年代以前一直未能实现.直到进入上世纪80年代，随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展，PWM控 制技术才真正得到应用.随着电力电子技术，微电子技术和自动控制
电压型PWM是指控制器按反馈电压来调节输出脉宽，而电流型PWM是指控制器按反馈电流来调节输出脉宽。电流型PWM是在脉宽比较器的输入端，直接用流过输出电感线圈 电流的信号与误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比，使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。由于结构上有电压环、电流环双环系统，因此，无论开关电源的电压 调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是目前比较理想的新型PWM控制器。 1 双环电流型PWM控制器工作原理 双环24V电源电流型脉宽调制（PWM）控制器是在普通电压反馈PWM控制环内部增加了电流反馈的控制环节，因而除了包含电压型PWM控制器的功能外，还能检测开关电流或电感电流，实现电压电流的双环控制。双环电流型PWM控制器电路原理如图1所示。 从图1可以看出，24V电源电流型控制器有两个控制闭合环路：一个是输出电压反馈误差放大器A，用于与基准电压比较后产生误差电压;另一个是变压器初级（电感）中电流在Rs上产生的电压与误差电压进行比较，产生调制脉冲的脉宽，使得误差信号对峰值电感电流起着实际控制作用。https://www.doczj.com/doc/c34169968.html,/520010/星战风暴 系统工作过程如下：假定输入电压下降，整流后的直流电压下降，经电感延迟使输出电压下降，经误差放大器延迟，Vea上升，占空比变化，从而维持输出电压不变，在电流环中电感的峰值电流也随输入电压下降，电感电流的斜率di/dt下降，导致斜坡电压推迟到达Vea，使PWM占空比加大，起到调整输出电压的作用。由于既对电压又对电流起控制作用，所以
控制效果较好在实际中得到广泛应用。 2 双环电流型PWM控制器的特点 a）由于输入电压Vi的变化立即反映为电感电流的变化，不经过误差放大器就能在比较器中改变输出脉冲宽度（电流控制环），因而使得系统的电压调整率非常好，可达到0.01%/V，能够与线性移压器相比。 b）由于24V电源双环控制系统内在的快速响应和高稳定性，反馈回路的增益较高，不会造成稳定性与增益的矛盾，使输出电压有很高的精度。 c）由于Rs上感应出峰值电感电流，只要Rs上电平达到1V，PWM控制器就立即关闭， 形成逐个脉冲限流电路，使得在任何输入电压和负载瞬态变化时，功率开关管的峰值电流被控制在一定范围内，在过载和短路时对主开关管起到有效保护。 d）误差放大器用于控制，由于负载变化造成的输出电压变化，使得当负载减小时电压升高的幅度大大减小，明显改善了负载调整率。 e）由于系统的内环是一个良好的受控电流放大器，所以把电流取样信号转变成的电压 信号和一个公共电压误差放大器的输出信号相比较，就可以实现并联均流，因而系统并联较易实现。 3 双环电流型PWM控制器功率因数校正 正是基于以上特点，电流型PWM控制器在实际应用中被越来越广泛地采用。对它采用 功率因数校正技术，可以有效地减少高次谐波对电网的干扰，减小功耗，具有较大的实际意义。 3.1 功率因数校正方法 功率因数校正主要有两种方法：一种是将电网上公用负载端并接一个专用的功率变换器，对无功和谐波进行补偿;另一种是将负载的整流电路与滤波电容之间增加一个功率变换电路，将输入电流校正成与电网电压相近的正弦波。实现功率因数校正在CCM和DCM下
MXT7111 is offered in SOT23-6 packages. MXT7111 offers complete protection coverage with converter applications in sub 36W range. MXT7111. A large value resist MXT7111 is a highly int Current Mode PWM Power Switch Product Specification Freq Shuffling GENERAL DESCRIPTION egrated current mode PWM control IC optimized for high performance, low standby power and cost effective offline flyback PWM switching frequency at normal operation is externally programmable and trimmed to tight range. At no load or light load condition, the IC operates in extended‘burst mode’to minimize switching loss. Lower standby power and higher conversion efficiency is thus achieved. VDD low startup current and low operating current contribute to a reliable power on startup design with or could thus be used in the startup circuit to minimize the standby power. The internal slope compensation improves system large signal stability and reduces the possible subharmonic oscillation at high PWM duty cycle output. Leading-edge blanking on current sense(CS) input removes the signal glitch due to snubber circuit diode reverse recovery and thus greatly reduces the external component count and system cost in the design. automatic self-recovery feature including Cycle-by- Cycle current limiting (OCP), over load protection (OLP), VDD over voltage clamp and under voltage lockout (UVLO). The Gate-drive output is clamped to maximum 18V to protect the power MOSFET. Excellent EMI performance is achieved with Power-Source proprietary frequency shuffling technique together with soft switching control at the totem polegate drive output. Tone energy at below 20KHZ is minimized in the design and audio noise is eliminated during operation. FEATURES ■ Level 5 compliance with <100mW standby power at universal AC input. ■ Power Source Proprietary Frequency Shuffling Technology for Improved EMI Performance. ■ Extended Burst Mode Control For Improved Efficiency and Minimum Standby Power Design ■ Audio Noise Free Operation ■ External Programmable PWM Switching Frequency ■ Internal Synchronized Slope Compensation ■ Low VDD Startup Current and Low Operating Current (1.4mA) ■ Leading Edge Blanking on Current Sense Input ■ Good Protection Coverage With Auto Self- Recovery o VDD Over Voltage Clamp and Under Voltage Lockout with Hysteresis (UVLO) o Gate Output Maximum Voltage Clamp (18V) o Power Source Proprietary Line Input Compensated Cycle-by-Cycle Over-current Threshold Setting For Constant Output Power Limiting Over Universal Input Voltage Range. o Overload Protection (OLP) APPLICATIONS Offline AC/DC flyback converter for ■ Battery Charger ■ Power Adaptor ■ Set-Top Box Power Supplies ■ Open-frame SMPS TYPICAL APPLICATION MXT7111
1 概述 通常，PWM型开关电源把输出电压的采样作为PWM控制器的反馈电压，该反馈电压经PWM控制器内部的误差放大器后，调整开关信号的占空比以实现输出电压的稳定。但不同的电压反馈电路，其输出电压的稳定精度是不同的。本文首先对电流型脉宽控制器UC3842（内部电路图如图1所示）常用的三种稳定输出电压电路作了介绍，分析其各自的优缺点，在此基础上设计了一种新的电压反馈电路，实验证明这种新的电路具有很好的稳压效果。 图1 2 UC3842常用的电压反馈电路 2.1 输出电压直接分压作为误差放大器的输入 如图2所示，输出电压Vo经R2及R4分压后作为采样信号，输入UC3842脚2（误差放大器的反向输入端）。误差放大器的正向输入端接UC3842内部的2.5V的基准电压。当采样电压小于2.5V时，误差放大器正向和反向输出端之间的电压差经放大器放大后，调节输出电压，使得UC3842的输出信号的占空比变大，输出电压上升，最终使输出电压稳定在设定的电压值。R3与C1并联构成电流型反馈。 这种电路的优点是采样电路简单，缺点是输入电压和输出电压必须共地，不能做到电气隔离。势必引起电源布线的困难，而且电源工作在高频开关状态，容易引起电磁干扰，必然带来电路设计的困难，所以这种方法很少使用。
2.2 辅助电源输出电压分压作为误差放大器的输入 如图3所示，当输出电压升高时，单端反激式变压器T的辅助绕组上产生的感应电压也升高，该电压经过D2，D3，C15，C14，C13和R15组成的整流、滤波和稳压网络后得到一直流电压，给UC384 2供电。同时该电压经R2及R4分压后作为采样电压，送入UC3842的脚2，在与基准电压比较后，经误差放大器放大，使脚6输出脉冲的占空比变小，输出电压下降，达到稳压的目的。同样，当输出电压降低时，使脚6输出脉冲的占空比变大，输出电压上升，最终使输出电压稳定在设定的值。 这种电路的优点是采样电路简单，副边绕组、原边绕组和辅助绕组之间没有任何的电气通路，容易布线。缺点是并非从副边绕组直接得到采样电压，稳压效果不好，实验中发现，当电源的负载变化较大时，
概述 PT2201是一款高集成度电流模式PWM控制器，专为高性能，低待机功耗，低成本离线式开关电源转换器而优化设计。 PWM 开关频率在正常情况下通过外部电阻确定，可通过改变编程电阻的而任意调节。 PT2201 可以根据负载状况自动调整其工作状态，当系统进入轻载或无负载情况下PT2201 自动进入突发工作模式，并自动降低PWM 频率来减少开关损耗，因而降低了待机功耗。PT2201 启动所需的电流极小（典型情况3uA），启动电路的设计可以采用更大的启动电阻，这样对于进一步减小待机功耗是有帮助的。 PT2201 内部具有电流斜率补偿功能，有效提升了系统稳定性能，避免了CCM 工作模式下电流模式工作潜在的次谐波振荡问题。同时PT2201 在电流采样输入具有死区时间控制功能，在每一个PWM 打开周期自动屏蔽电流采样输入瞬间毛刺，这样可以省掉电流采样外部所需的RC 滤波器，从而节省了外部系统元件数量和PCB 的空间。 PT2201 提供完善的保护功能：包括逐周期的过流保护（OCP）、过功率保护（OLP）、外部可编程过温度保护（OTP）、VDD 过压保护（OVP）以及VDD 欠压保护（UVLO）等。当VDD 电压升高时，GATE 输出端被嵌制在18V 从而可以保护外部功率MOS 不会被损坏。 PT2201 的最低开关频率被限制到了20KHz 以上，从而避免了工作时可能出现的音频噪声。 PT2201 可以提供SOP-8 和DIP-8 两种封装。 特点： 频率抖动功能改善系统EMI 性能 绿色操作模式有效降低系统待机功耗并提升效率 无音频噪声 PWM 频率外部可调 内部斜率补偿功能 低启动电流（典型3uA），小操作电流（典型1mA） 适用大范围AC 输入的恒定输出功率限制 完善的保护功能： 自动恢复外部可编程温度保护（OTP） 自动恢复VDD 过压保护（OVP）以及欠压锁定保护（UVLO） 线电压补偿的逐周期过流保护实现在宽电压范围内恒定电流限制 锁定的负载过功率保护（OLP） 输出钳位18V 保护外部功率MOSFET。 应用： 通用开关式电源 反激式电源转换器 电源适配器 电池充电器适配器
PWM技术的基本原理 随着电子技术的发展，出现了多种PWM技术，其中包括：相电压控制PWM、脉宽PWM 法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等，可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制模拟应用的目的。 脉宽调制(PWM)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。 模拟信号的值可以连续变化，其时间和幅度的分辨率都没有限制。9V电池就是一种模拟器件，因为它的输出电压并不精确地等于9V，而是随时间发生变化，并可取任何实数值。模拟信号与数字信号的区别在于后者的取值通常只能属于预先确定的可能取值集合之内。 模拟电压和电流可直接用来进行控制，如对汽车收音机的音量进行控制。在简单的模拟收音机中，音量旋钮被连接到一个可变电阻。拧动旋钮时，电阻值变大或变小；流经这个电阻的电流也随之增加或减少，从而改变了驱动扬声器的电流值，使音量相应变大或变小。与收音机一样，模拟电路的输出与输入成线性比例。 尽管模拟控制看起来可能直观而简单，但它并不总是非常经济或可行的。其中一点就是，模拟电路容易随时间漂移，因而难以调节。能够解决这个问题的精密模拟电路可能非常庞大、笨重(如老式的家庭立体声设备)和昂贵。模拟电路还有可能严重发热，其功耗相对于工作元件两端电压与电流的乘积成正比。模拟电路还可能对噪声很敏感，任何扰动或噪声都肯定会改变电流值的大小。 通过以数字方式控制模拟电路，可以大幅度降低系统的成本和功耗。此外，许多微控制器和DSP已经在芯片上包含了PWM控制器，这使数字控制的实现变得更加容易了。 简而言之，PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM 信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM 进行编码。 虽然具体的PWM控制器在编程细节上会有所不同，但它们的基本思想通常是相同的。 脉冲宽度调制（PWM）是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等许多领域。一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。 脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍
PWM太阳能控制器的制作 太阳能发电系统是利用太阳能电池板（PV板）吸收太阳的光能转化为电能，充电给蓄电池储能，再输出直流低压电（通常小系统是12V或24V），或经过逆变器变为220V等常规市电，从而实现将太阳的能源利用起来给用电器的环保节能方案。 太阳能发电核心器件是太阳能控制器，其性能及设计水平直接影响着系统的效率和性价比，甚至工作寿命和维护成本，特别是蓄电池的 寿命。 太阳能庭院灯由太阳能电池板、控制器、蓄电池、12V光源组成电器部分配件，再加上灯杆、灯罩、灯座、太阳能板支架等五金部分配件组合而成，见右图。蓄电池是系统中投资成本比例较大，控制必须做到任何情况下不能让蓄电池过充电或过放电，否则将大大缩短其寿命。 目前，太阳能电池板效率较高的约为23%。并可对蓄电池的过充过放电进行保护。这就是太阳能控制器的主要任务。 一、太阳能庭院灯太阳能控制器功能 蓄电池反接保护即“+”、“-”极接反保护；太阳能电池反接保护；负载过流及短路，浪涌冲击保护；蓄电池开路保护如蓄电池开路，控制器切断负载，以保证负载不损坏；过充、过压保护；电池类型可选择普通铅酸或胶体铅酸；蓄电池过放电保护；软输出启动，防止负载接入时蓄 电池电压突降的误保护；线路防雷保护，防止雷电从太阳能板及引线入烧控制器；光控、时控或光/时混控开关，可编程选择；各种状态显示即充电中、充电状态、负载状态；PWM充电方法，浮充功能优越；夜间防反向放电保护；PWM环境温度补偿；全电子开关，有效延长控制器寿命，减少工作电流损耗。 二、技术参数（以环境温度25℃为准）见附表
三、太阳能控制器种类 使用单片机可使充电工作做得简单而效率又高。线路选择不选择并联式，因充满电时如对PV板输出端短路会影响PV板的使用寿命。所以