一种电流模式多输入可控PWM比较器设计
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开关电源PWM控制器芯片设计开关电源是一种能将输入电源电压转换为所需电压的高效稳定电源。
PWM(脉宽调制)控制器芯片是开关电源中的关键部件,用于控制开关管的导通和截止时间,实现对输出电压的精确控制。
PWM控制器芯片设计主要包括以下几个方面:输入电压检测、过压保护、反馈控制、脉宽调制等。
首先,输入电压检测是保证开关电源输出稳定的关键步骤。
设计中需要加入一组电压检测电路,通过对输入电压进行采样和处理,用于后续控制电路的判断和调整。
其次,过压保护是在开关电源输出电压超出一定范围时采取的一种保护措施。
设计中需要加入一个过压保护电路,当设定的阈值被超过时,通过触发保护逻辑,使开关电源进入保护状态,以避免电源元件的损坏。
接着,反馈控制是保证开关电源输出电压稳定的重要环节。
设计中需要加入一个反馈电路,对输出电压进行采样,并与设定的目标值进行比较,通过调节开关管的导通和截止时间,实现对输出电压的精确控制。
最后,脉宽调制是PWM控制器芯片的核心功能。
设计中需要采用一种合适的调制方式,根据反馈电路信号来确定开关管的导通时间和截止时间,以实现对输出电压的精确控制。
常见的调制方式有固定频率脉宽调制(FPWM)和电流模式脉宽调制(CPWM)。
在设计过程中还需要考虑到芯片的功耗、线性度、稳定性等参数。
合理选择元件和搭建稳定可靠的电路,通过仿真和测试验证设计方案的正确性和有效性。
总结起来,开关电源PWM控制器芯片设计涉及多个方面,包括输入电压检测、过压保护、反馈控制、脉宽调制等。
通过合理选择元件和搭建稳定可靠的电路,实现对输出电压的精确控制,从而满足不同应用场景下的需求。
一种电流模式多载波PWM电路电流模式多载波PWM电路是一种常用于电力电子控制系统的调制技术,广泛应用于交流变流器、交流电机驱动和低频电力调节等领域。
其优势在于可以实现高效的能量转换和精确的电流控制。
本文将详细介绍电流模式多载波PWM电路的原理、特点和应用。
一、电流模式多载波PWM电路原理电流模式多载波PWM电路是在传统的PWM控制电路基础上,增加了电流模式控制回路。
它通过测量输出电流,反馈到控制器中进行比较,并根据比较结果调整开关器件的驱动信号,使输出电流与设定的电流保持一致。
这种控制方法不仅可以实现电流闭环控制,保证输出电流的稳定性和精度,而且可以提高系统的动态响应和抗干扰能力。
电流模式多载波PWM电路的核心是PWM控制器。
传统的PWM控制器通常由三部分组成:误差放大器、比例积分控制器和PWM波形发生器。
误差放大器将输出电流和设定电流之间的差值放大,比例积分控制器根据误差放大器的输出值产生控制信号,PWM波形发生器将控制信号转换为PWM信号,控制开关器件的开关周期和占空比。
电流模式多载波PWM电路的特点主要有以下几点:1.稳定性和精确性:通过闭环控制,可以保证输出电流稳定性和精度。
尤其在负载变化和电网干扰等情况下,能够自适应地调整开关器件的驱动信号,使输出电流保持恒定。
2.动态响应和抗干扰能力:电流模式多载波PWM电路具有良好的动态响应能力,可以快速调整输出电流,并抑制负载和干扰的影响,提高系统的稳定性和可靠性。
3.高效能转换:电流模式多载波PWM电路采用高频开关技术,能够实现高效的能量转换。
通过控制开关器件的占空比,可以提高系统的功率因数和效率。
4.输出波形质量好:通过在PWM波形发生器中设置多个载波频率,可以减小谐波含量,改善输出波形质量。
二、电流模式多载波PWM电路应用电流模式多载波PWM电路在电力电子控制系统中有广泛的应用1.交流变流器:电流模式多载波PWM电路可以控制交流变流器的输出电流,实现对交流电源的有源功率控制。
高性能电流模式PWM控制器满足绿色电源设计需求随着市场发展以及人们对环境问题的广泛关注,低成本、低待机功耗和高效率的电源IC 越来越受到欢迎。
降低系统待机功耗、提高系统转换效率成为绿色电源IC 的发展方向。
今天的电源应用日益广泛,而且大部分情况下,电源是处于待机状态,虽然单个电源在待机状态下消耗的功率比较小,但整个市场庞大的用量累加起来导致消耗的总功率相当大,占到整个电源总功耗的15%甚至更多。
经过近几年电源IC 技术的快速发展,目前市场上大部分产品都能满足能源之星EPS2.0 所规定的待机功耗300mW 的要求。
如今,超低待机功耗技术开始流行起来,在30W 以下电源中待机功耗最小可达到30mW,未来可望更低。
在激烈的市场竞争环境下,西安芯派整合技术优势并加强研发管理,不断完善高性能绿色电源芯片产品线。
在现有SW265X 系列、SW253G 和SW2263 等基础上,最新推出SW2273、SW2801(QR 模式)和SW2306(QR 模式)等系列高效率、超低待机功耗绿色电源芯片。
为满足市场需求,芯派有针对性的推出了一款高性能、低成本、电流模式PWM 控制器---SW2604,该芯片外围线路简单,系统设计灵活;其待机功耗小于200mW,适用于适配器、机顶盒电源、小家电和LED 照明领域。
本文将重点介绍SW2604 的技术特点与应用设计注意事项。
图1:SW2604 内部电路参考框图SW2604 的技术特点SW2604 内部电路参考框图如图1 所示。
该电源控制器可工作在典型的反激电路拓扑中,构成简洁的AC/DC 转换器;在85~265V的宽电压范围内可提供高达12W 的连续输出功率;借助优化的电路设计并结合高性价比双极型制造工艺,最大程度节约了产品的整体成本。
SW2604 内部电路如图1 所示。
芯片内部启动电路被设计成一种独特的电流吸入方式,可利用功率开关管的本身放大作用完成启动(开关管Ic 对Ib 的放大),从而显著降。
uc2843工作原理UC2843是一种具有广泛应用的PWM控制器芯片。
它采用电流模式控制的方式,可以实现高效率的开关电源设计。
下面将详细介绍UC2843的工作原理。
一、引言UC2843是一种双通道PWM控制器,主要用于开关电源的设计。
它采用了电流模式控制的方式,能够实现快速而精确的电流调节。
UC2843的工作原理基于反馈控制系统,通过与外部元件的配合,实现对开关管的控制。
二、基本工作原理UC2843的基本工作原理是通过对电流进行反馈控制来实现对开关管的控制。
具体来说,它通过测量电感上的电流来确定开关管的开关时间,从而控制输出电压的稳定性。
三、主要元件和功能UC2843主要包括比较器、误差放大器、参考电压、PWM控制逻辑等元件。
比较器用于比较反馈信号和参考电压,产生控制信号;误差放大器用于放大误差信号,使其能够控制开关管的开关时间;参考电压提供给比较器和误差放大器参考值;PWM控制逻辑用于处理控制信号,进一步控制开关管。
四、工作流程1. 初始状态:输入电压经过整流滤波后,通过开关管和变压器进行变换,并经过输出滤波电路得到稳定的输出电压。
同时,反馈电路将输出电压与参考电压进行比较,并将比较结果传递给比较器。
2. 比较器工作:比较器将反馈信号与参考电压进行比较,产生一个控制信号。
如果反馈信号小于参考电压,比较器输出高电平;反之,输出低电平。
3. 误差放大器工作:误差放大器将比较器输出的控制信号进行放大,得到一个误差信号。
该误差信号与参考电压相乘后,作为PWM控制逻辑的输入信号。
4. PWM控制逻辑工作:PWM控制逻辑根据误差信号的大小和变化趋势,控制开关管的开关时间。
当误差信号较大时,开关时间较长;当误差信号较小时,开关时间较短。
通过控制开关时间,可以实现对输出电压的稳定调节。
5. 反馈控制:开关管的开关时间控制输出电压的大小和稳定性。
输出电压经过反馈电路与参考电压进行比较,通过不断调整开关时间,使输出电压逐渐趋近于参考电压,从而实现稳定输出。
基于UC3845芯片的开关稳压电源设计方案本文介绍了一种基于UC3845芯片的开关稳压电源设计方案。
该开关电源通过单片机控制数/模电路进行输出电压调节,采用合理有效的滤波和稳压元件配合UC3845芯片工作。
该电源产品的DC—DC 转换效率高达91%,输出纹波电压小于0.45V。
在该设计中,修改并确认了UC3845芯片的振荡频率系数的计算方法,提出了改善输出信号波形的具体有效措施。
其低成本、高效高质的电路设计以及产品的调试方法具有一定的推广价值。
开关电源具有功耗小,效率高,稳压范围宽,体积小等优点,在通信设备、家用电器、仪器仪表等电子电路中应用广泛。
本文设计的开关电源要求只有一组输出电压,输出电压调节范围在25~36V之间,输出电压纹波不超过0.8V,输出最大功率不低于70W。
在开关电源的各种典型结构中,反激式开关电源硬件电路简单,输出电压既可高于输入电压,又可低于输入电压,非常适合用于输出功率在200W以下的开关电路。
因此设计方案采用了非隔离式反激变换器构成开关电路,选用电流模式控制芯片UC3845为功率开关管提供驱动电流,实现宽幅稳压和高效转换的功能。
1非隔离反激式变换器电路原理反激式变换器有两种不同形式,非隔离反激式变换器(见图1)和隔离反激式变换器(见图2)。
非隔离反激式变换器只有一个输出电压,适合于只有一组输出且不用隔离的电源,变换器只需要处理一个绕组电感。
隔离反激式变换器可以在变压器次级有多个绕组,方便地输出多组与输入电压隔离的输出电压,并且可以通过调节变压器的变比得到大小不同的输出电压。
但与非隔离反激式变换器相比,多个绕组的变压器磁芯元件将是电源设计中的一大关键。
对于非隔离反激式变换器,输出电压和输入电压没有隔离,输出电压不低于输入电压。
在一个开关周期内,开关导通时,电压加在电感上,电流以某斜率上升,并储存能量在电感中;当开关关断的时候,电感电流经过二极管放电。
2 UC3845工作原理介绍UC3845是安森美半导体公司的高性能固定频率电流模式控制器。
PWM控制器电路原理详解什么是PWM控制器?PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)控制器是一种通过控制信号的脉宽来控制电路的开关状态的电子设备。
它可以将一个模拟信号转换为一个数字信号,并通过调整数字信号的脉宽来控制输出电路的平均电压或电流。
PWM控制器主要由一个比较器、一个计时器和一个输出驱动器组成。
比较器用于比较输入信号和计时器的计数值,计时器用于生成一个可调节的周期性信号,输出驱动器则根据比较器的结果来控制输出信号的状态。
PWM控制器的工作原理PWM控制器的工作原理基于脉宽调制技术,通过调整信号的脉宽来控制电路的输出。
其基本原理如下:1.计时器产生周期性信号:PWM控制器中的计时器会根据设定的参数,如频率和占空比,产生一个周期性的信号。
这个信号的周期决定了PWM信号的频率,而占空比则决定了PWM信号的高电平时间与周期时间的比例。
2.输入信号与计时器进行比较:PWM控制器会将输入信号与计时器的计数值进行比较。
计数值与设定的占空比相关,当计数值小于输入信号时,输出信号为高电平,否则为低电平。
3.输出驱动器控制输出信号:根据比较器的结果,输出驱动器会控制输出信号的状态。
当比较器判定输入信号大于计数值时,输出驱动器会将输出信号置为高电平;反之,输出信号则为低电平。
4.通过滤波器平滑输出信号:PWM输出信号通常需要通过一个低通滤波器进行平滑处理,以去除高频成分,得到平均电压或电流。
PWM控制器的优点和应用PWM控制器具有以下优点:1.高效性:PWM控制器通过对电路的开关状态进行调整,可以实现高效的能量转换。
由于开关状态只有两种,能量损耗较小,效率较高。
2.精确性:PWM控制器可以通过调整脉宽来精确地控制输出电路的平均电压或电流。
通过改变脉宽,可以实现对输出信号的精确控制。
3.灵活性:PWM控制器可以根据需要调整频率和占空比,以适应不同的应用场景。
频率可以控制输出信号的响应速度,占空比可以调整输出信号的幅值。
一种电流模式多载波PWM电路
电流模式多载波PWM(Pulse Width Modulation)电路是一种常见的电力电子变换器控制方法,也是现代调制技术的重要应用之一。
它通过改变电流的占空比来控制电力电子开
关器件的导通时间,从而实现对输出电流和输出电压的精确控制。
电流模式多载波PWM电路的基本原理是,通过产生多个载波信号,将它们与输入电压
进行比较,从而产生一组PWM信号,然后通过电流反馈回路来调整PWM信号的占空比,实
现对输出电流的精确控制。
电流模式多载波PWM电路的主要组成部分包括:输入电流传感器、误差放大器、比较器、多载波发生器、电压控制环节和电流反馈环节等。
在电流模式多载波PWM电路中,输入电流传感器用于感测电流,然后将电流信号转化
为电压信号,输入到误差放大器。
误差放大器用于将输入电流与期望电流之间的差值放大,并将放大后的差值作为比较器的输入信号。
比较器通过将输入电流与参考电压进行比较,产生一组PWM信号。
多载波发生器用于
产生多个载波信号,将它们分别与PWM信号进行比较,进而生成一组波形清晰、频率高、
分辨率高的PWM信号。
电压控制环节通过检测输出电压与期望电压之间的差值,并将差值放大后输入到PWM
信号比较器,来实现对输出电压的精确控制。
电流模式多载波PWM电路具有以下优点:输出电流可精确控制,输出电流负载能力强,动态响应快,电流波形良好,可实现电流极限保护等。
电流模式多载波PWM电路在许多应用中得到了广泛应用,例如交流调压、交流电机驱动、电力变换器、照明控制等。
它能够满足各种应用对于电流和电压精度要求高的控制需求,同时还能提高系统的可靠性和稳定性。
电流模pwm降压dc_dc片内补偿电路的设计实现电流模PWM降压DC-DC片内补偿电路是一种基于电流模式PWM控制器的电源设计方案。
在基于这种方案的电源中,采用了内部补偿电路进行控制器的稳定性提升,使其能够快速而准确地响应负载变化。
在这种设计方案中,主要采用两个关键的元器件:电流模式PWM控制器和补偿电路。
电流模式PWM控制器是一种针对简单直流-直流转换器设计的控制器,其特点是可以控制输出电压的大小、输出电流的大小以及电源转换器的效率等因素。
补偿电路是一种额外的电路,其作用是传递反馈信号和控制信号的时间延迟,防止在控制系统发生失调时发生不稳定性。
补偿电路在电源转换器中用于快速响应负载变化,同时保持控制系统处于稳定状态。
具体的设计过程包括:1. 选择控制器:基于电流模PWM控制器。
2. 确定拓扑:本设计采用降压拓扑。
3. 确定输入输出电压和输出功率:选择输入电压和输出电压,并根据负载需求计算输出功率,为找到合适的控制电路做准备。
4. 计算与选择元器件:根据输出功率、开关频率等因素,选择合适的电感、二极管和电容等元器件。
5. 设计补偿电路:根据控制系统的响应速度和控制器的稳定性,设计合适的补偿电路,在控制器输出上添加补偿元件和降噪器。
6. 电路调试:在电路正常工作之前,需要进行一些电路调试。
通过实验,推导出电路的输出和输入关系,并对电路进行电压和电流测试,校准电路参数,保证电路稳定可靠。
本设计方案采用了电流模式PWM降压DC-DC片内补偿电路的设计方案。
该方案能够有效提高电源转换器的稳定性,快速响应负载变化,同时保持控制系统处于稳定状态。
随着电源技术的不断发展,该方案将会得到广泛应用。
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新·155·2018年第04期文章编号:2095-6835(2018)04-0155-02基于UC28C45的反激式辅助电源电路设计*黄建明,薛慧杰(北京建筑大学电气与信息工程学院,北京100044)摘要:以高性能固定频率电流型控制器UC28C45及金属氧化物半导体场效应管FQA9N90C 为主要控制部分,设计了一种交流输入380V 、输出为一路直流电压24V 和两路直流电压11V 的反激式辅助电源电路。
对反激电路原理进行了分析,设计了高频变压器,最后通过实验测试得到了期望的直流输出电压,满足了电路设计要求。
关键词:变流器;辅助电源;反激式;微电网中图分类号:TD605文献标识码:ADOI :10.15913/ki.kjycx.2018.04.155各国政府面对能源耗尽、环境污染的危机,投入巨额资金进行新能源的发展研究。
因此,微电网应运而生,变流器控制技术是交直流混合微电网研究中的一个重要方向,而微网互联变流器是交直流混合微网的接口,其运行方式要求辅助电源具有较高的稳定性。
因此,变流器辅助电源的设计具有非常重要的意义。
本文设计了一个基于UC28C45的反激式辅助电源电路,以满足互联变流器的运行需求。
1UC28C45简介电流型控制器种类繁多,本文设计中所选为UC28C45。
UC28C45是Unitrode 公司生产的一种高性能固定频率电流型控制器,包含误差放大器、PWM 比较器、PWM 锁存器、振荡器、内部基准电源和欠压锁定等单元,其结构图如图1所示。
UC28C45外部有8个引脚:引脚1是误差放大器的输出端;引脚2是反馈电压输入端;引脚3是电流检测输入端;引脚4是定时端,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定,f =1.72(Rt ×Ct ),上电后,形成一个锯齿波电压;引脚5是公共地端;引脚6是推挽输出端,输出的频率是振荡频率的1/2;引脚7是Vcc 工作电源;引脚8是5V 基准电压输出端。
第33卷第1期2010年2月电子器件Chinese Journal of Electr on DevicesVol .33 No .1Feb .2010项目来源:国家部委资助项目资助(9140C0905040706)收稿日期:2009-09-21 修改日期:2009-10-12A Desi gn of CurrentM ode M ulti 2I nput Controll able P WM Co mparator3WU Tiefeng1,2,ZHAN G He m ing13,HU Huiyong11.Key Lab of W ide B and 2Gap Se m iconductorM aterials and D evices,School of M icro 2Electronics X idian U niversity X i’an 710071,China;2.School of Infor m ation &Electronic Technology,J iam usi U niversity J iam usi 154007,ChinaAbstract:A comparat or circuit based on current 2mode contr ol used in P WM (Pulse W idth Modulati on )contr oller is p resented that is able t o co mpare 32data at a ti m e and t o latch out put signals .I n design,one inverting and t w o non 2inverting inputs were app lied in order t o modulate the gradual change of duty circle when P WM contr oller is started up.Out put signals depends on one of the inputs,s o breaking ti m e is decreased and P WM contr oller can be p r otected .The results of si m ulati on and test show that out put signal of P WM contr oller can be contr olled by compa 2rat or and there are a wider duty circle range and shorter p r opagati on delay ti m e .Key words:current 2mode;P WM;multi p le 2input;contr ollable comparat or EEACC:1260一种电流模式多输入可控P WM 比较器设计3吴铁峰1,2,张鹤鸣13,胡辉勇11.西安电子科技大学微电子学院,宽禁带半导体材料与器件重点实验室,西安710071;2.佳木斯大学信息电子技术学院,黑龙江佳木斯154007摘 要:提出了一种用于P WM (Pulse W idth Modulati on )控制器的比较器输出电路的设计,该电路基于电流模式控制,能够同时对三路输入信号进行比较输出并对输出信号进行锁存。
为了在P WM 控制电路启动的时候让输出脉冲占空比从小到大逐渐变化,比较器电路设计采用了一个反相输入端,两个同相输入端,其中一个同相输入端控制P WM 比较器是否产生输出信号,从而可以降低开关频率,对P WM 控制电路起到保护作用。
仿真和测试结果显示该比较器能有效地控制P WM 输出,并且占空比范围宽、延迟时间短。
关键词:电流模式;脉宽调制;多输入;可控比较器中图分类号:TN43 文献标识码:A 文章编号:1005-9490(2010)01-0081-04 在DC 2DC 开关电源电路中,开关控制电路的控制模式一般采用脉冲宽度调制(P WM )和脉冲频率调制(PF M ),而脉冲宽度调制(P WM )方式的控制和实现都较脉冲频率调制来简单,因此其在开关电源中的应用更为普遍[1]。
P WM 技术控制模式主要可以分为两种:电压控制模式和电流控制模式。
针对电压模式P WM 控制技术的不足,出现了电流模式P WM 控制技术,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。
由于电流模电路具有动态范围大、速度快、频带宽、非线性误差和失真小等特点,所以电流模式P WM 控制技术成为目前P WM 控制技术中的主流[2]。
P WM 比较器[3-4]是P WM 控制器电路中的关键模块电路之一,其作用是对输入的电压信号进行比较,输出一定占空比的脉冲宽度调制(P WM )信号。
本文针对常见比较器只比较两路信号进行输出的特点,在双极工艺下研究设计一个基于电流模式[5]控制的多输入,同时具有锁存功能和比较器延迟时间短的可控比较输出电路。
该电路能够同时对三路输入信号进行比较输出并对输出信号进行锁存,其中一个同相输入端控制比较器是否产生输出信号,从而可以降低开关频率,对P WM 控制电路起到保护作用。
仿真和测试结果表明,该电路能够完成设计所要求的功能并且具有极佳的性能。
1 常见压控输出控制比较器电压模式P WM 控制技术[6],其工作原理如图1所电 子 器 件第33卷示,比较器只接受两端输入,由误差放大器的输出电压V 1和斜坡电压V 2同时输入到P WM 比较器进行比较,最后得到一定占空比的P WM 信号V o 输出。
输出电压能及时反馈回输入回路,这就是电压模式的P WM 控制技术的原理,明显的缺点就是只有电压反馈而没有电流反馈。
由于开关电源的电流要流经电感,因此相应的电压信号会有一定的延迟,而且对于稳压电源来说,需要不断地调节输入电流,以适应输出电流的变化和负载的需求,从而达到稳定输出电压的目的[7-8]。
图1 压控P WM 比较器控制输出原理示意图2 新型电流模式控制比较器设计2.1 电流模式控制的比较器工作原理电流模式控制的比较工作原理如图2所示,V -端直接输入到P WM 比较器,这一端也可以作为电流控制模式的电流感应端来工作。
在应用中,感应电流通过电阻R CS 接地。
通过电阻R 1提供流过R 2的失调电流,以便于误差放大器和错误关断都可以使电流降为零。
R 2也连同电容C F 一起作为滤波器削弱负载电流的峰值信号。
在这种模式下,通过R 3/R 4的分压可以对电流进行限制。
P WM 功能的核心是P WM 比较器,它只接纳最小正输入,输出脉冲始于时钟的终点,结束于斜波扫过三个正确输入中的最低电压值。
图2 电流模式比较器控制输出原理2.2 电流模式控制的比较器电路设计本文设计的P WM 比较器电路模块具体电路如图3所示。
在电路设计中,为了缩短比较器的传播延迟时间,应用了提高带负载能力,增大放大部分的增益的方法。
电路设计中采用了双端输入,单端输出的差分图3 P WM 比较器模块电路图方式。
由于对任何放大电路来说,其输出都可以等效成一个有内阻的电压源,如假设从放大电路输出端看进去的等效内阻为R c ,U ′o 为空载时输出电压的有效值,U o 为带负载后输出电压的有效值,R L 为负载,则:R c =(U ′o /U o -1)R L(1)等效内阻R c 越小,则电路带负载能力越强。
对于差分电路来说,双端输出方式的输出电阻R o 值为:R o =2×R c(2)而对于单端输出方式,输出电阻值为:R o =R c(3)比较而言,单端输出的电阻仅是双端输出时的一半,这样就提高了电路的带负载能力。
A d =U od /U id =-12βR c R L (R L +R c )(R b +r be )(4)而双端输出为:A d =-βR c R L(R L +2R c )(R b +r be )(5)双端输出的增益要高于单端输出的增益。
若设流入T 15基极的电流为i 15,T 11的集电极电流为i 11,那么调整电阻可使Δi 15=2×Δi 11(6)即输出电流为单端输出时的两倍,因而本电路设计中,单端输出的电压放大倍数接近于双端输出时的情况。
通过这种方式,从仿真和测试结果中,能够看到比较器的传播延迟时间得到有效改善。
DC 2DC 开关电源在启动过程中,容易产生浪涌电流,可能对系统产生损害。
为避免启动时输入电流过大,输出电压过冲,在设计中采用V +1控制端来控制电路输出,其作用是给输出端的电压设定一个固定的阈值,当电压未达到该阈值时,输出电路不工作,让电路开始工作时不能在全占空比下启动,使输出电压以受控的上升速率增加至稳定点。
图4是V +1控制电路工作时的仿真波形图,显示了电路开始工作时的过程,图中V +1是控制器电路启动时,充电电容上的电压变化波形;V +2是由误差放大器输出端提供的电压;V -是斜坡28第1期吴铁峰,张鹤鸣等:一种电流模式多输入可控P WM 比较器设计 发生器产生的三角波电压,其中,V +1,V +2输入到P WM 比较器的同相端,而三角波电压V -则输入到P WM 比较器的反相端。
根据以上的分析可知,为了在电路启动的时候让输出脉冲占空比从小到大逐渐变化,对电路起到保护作用,V +1端除了控制输出电路启动外,还具有对输出P WM 脉冲进行占空比钳位的作用,给电路的输出提供了宽范围的占空比。
因为只要满足V +1<V +2+0.7V 这个条件,所以输出P WM 脉冲的占空比就由V +1和V -来决定;若两个同相输入端满足V +1>V +2+0.7V 时,V +2端起作用,否则V +1起作用。
图4 输出控制原理示意图图5给出了P WM控制器中比较器部分的版图。
图5 比较器部分版图在P WM 输出控制电路中,P WM 比较器模块电路除了要有比较器的功能外,还要具有能受控于其它反馈控制信号的功能,其中,V cl 是限流比较器电路输出的一路控制信号;V dr 为驱动开关的使能信号,用以控制此模块电路是否处于的工作状态;V dd 是电源电压输入端;V ref 是基准电压源输入端;V R 端为振荡器的输出端;P WM 2out 是此模块的输出端。
另外,在P WM 比较器设计中还设计了锁存功能,这是为确保每周只有一个脉冲输出,且在P WM 比较器交迭时抑制振荡。
3 仿真与测试结果为简单起见,首先仿真分析V cl 端和V R 端都是低电平时的工作情况。