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什么是脉冲宽度调制及其在电路中的应用脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，简称PWM）是一种调制方式，通过控制脉冲信号的宽度来实现信号的调制。
在电路中，PWM 广泛应用于调光、电机速度控制、音频放大等领域。
本文将详细介绍PWM的原理及其在电路中的应用。
一、PWM原理脉冲宽度调制的原理是利用周期为固定值的脉冲信号来表示模拟信号的幅度大小。
它的关键在于调制器，通过控制调制器输出脉冲的宽度，从而实现对模拟信号的调制。
在PWM信号中，脉冲的宽度代表了信号的幅度，宽度越大表示幅度越高，宽度越小表示幅度越低。
通常，PWM信号的周期是固定的，脉冲的宽度则根据输入模拟信号进行动态调整。
二、PWM在电路中的应用1. 调光控制PWM在LED调光控制中得到了广泛的应用。
通过控制PWM信号的频率和占空比（脉冲高电平与周期之比），可以实现对LED的亮度调节。
当占空比为100%时，LED处于全亮状态；当占空比为0%时，LED关闭。
2. 电机速度控制PWM可以用于电机的速度控制。
通过控制PWM信号的占空比，可以控制电机的平均输出功率，从而调节电机的转速。
一般情况下，占空比越大，电机转速越高；占空比越小，电机转速越低。
3. 音频放大PWM还可以用于音频放大电路中。
通过将音频信号转换为PWM 信号，再通过滤波电路将其转换为模拟信号，可以实现音频的放大。
PWM音频放大具有高效率和低失真的优点，因此在功率放大器中得到了广泛的应用。
4. 电源控制PWM可以用于电源控制电路中，通过控制PWM信号的占空比来调节输出电压的大小。
这种方式在开关电源中特别常见，可以实现高效率的能量转换，并具备较好的稳定性和响应速度。
5. 无线通信PWM在无线通信系统中也有一定的应用。
在数模转换和调制过程中，会使用PWM信号对模拟信号进行抽样和调制，转换成数字信号后再通过调制器进行数据传输。
三、总结脉冲宽度调制是一种通过控制脉冲信号的宽度来实现信号调制的方法。
脉冲调宽电路工作原理
脉冲调宽电路是一种用于改变脉冲宽度的电路，它通常由一个触发器（如触发器脉冲发生器）和一个可调的延迟线路组成。
当触发器输出脉冲时，延迟线路会延迟脉冲的上升沿或下降沿，从而改变脉冲的宽度。
脉冲调宽电路的工作原理取决于其具体实现方式，例如，可以使用单稳态延迟线路来调节脉冲宽度，也可以使用双稳态延迟线路。
在双稳态延迟线路中，延迟线路由两个可调的延迟环节组成，可以分别调节脉冲的上升沿和下降沿。
脉冲调宽电路的具体实现方式可能会有所不同，但通常会包括以下元件：1.触发器：用于生成脉冲的基础电路元件。
2.延迟线路：用于延迟脉冲上升沿或下降沿的电路元件。
3.可调电阻：用于调节延迟线路的延迟时间的电阻。
4.可调电容：用于调节延迟线路的延迟时间的电容。
5.电流限制电路：用于限制延迟线路中电流的大小的电路。
6.放大器：用于放大脉冲调宽电路输出信号的电路。
脉冲宽度调制(PWM)电路是一种常见的电子电路，其工作原理是将一个连续的信号转化为一个带有固定幅度的脉冲信号，通过调节脉冲的宽度来控制输出信号的幅度，从而实现电路的调节和控制。
脉冲宽度调制电路的工作原理一、前言脉冲宽度调制电路（PWM电路）是一种常见的模拟电路，用于控制电压或电流的大小。
它广泛应用于交流马达速度调节、太阳能光伏发电系统等领域。
本文将详细介绍PWM电路的工作原理。
二、PWM电路的基本原理1. PWM信号的概念PWM信号是指在一个周期内，高电平占空比与低电平占空比之比为一个固定值的方波信号。
2. PWM调制方式PWM调制方式分为两种：单极性和双极性。
单极性PWM信号占空比只有正半周有输出，而双极性PWM信号则在正负半周均有输出。
3. PWM控制方式PWM控制方式分为两种：模拟控制和数字控制。
模拟控制是通过改变输入信号的幅值实现对输出信号的控制；数字控制则是通过数字信号处理器（DSP）等器件实现对输出信号的精确控制。
三、PWM电路的组成及工作原理1. 三角波发生器三角波发生器是产生基准波形的关键部件。
它可以产生一个周期内上升沿和下降沿斜率相等的三角波信号。
2. 比较器比较器将三角波信号和参考电压进行比较，输出一个占空比随输入电压变化而变化的PWM信号。
3. 滤波器PWM信号输出后需要经过滤波器进行平滑处理，以去除高频噪声和杂波。
4. 驱动电路驱动电路将PWM信号转换为适合被控制的电流或电压，并输出到被控制设备上。
四、单极性PWM电路的工作原理1. 三角波发生器工作原理三角波发生器由一个集成运算放大器、几个电阻和一个电容组成。
当输入为正弦波时，运放将其转换为三角波信号输出。
具体实现方式是通过RC积分运算将正弦信号转换为三角波信号。
2. 比较器工作原理比较器由一个集成运算放大器和一个参考电压源组成。
当三角波信号在上升沿与参考电压相等时，比较器输出高电平；当三角波信号在下降沿与参考电压相等时，比较器输出低电平。
因此，PWM信号的占空比随着参考电压的变化而变化。
3. 滤波器工作原理滤波器由一个电感和一个电容组成。
它可以将PWM信号转换为平滑的直流信号，并去除高频噪声和杂波。
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脉冲宽度调制电路的工作原理引言脉冲宽度调制（PWM）电路是一种常用的电子电路，用于调节输出信号的脉冲宽度。
PWM技术在现代电力电子、自动控制、通信等领域有着广泛的应用。
本文将详细介绍脉冲宽度调制电路的工作原理，包括基本概念、原理分析、电路实现以及应用场景。
一、基本概念脉冲宽度调制是一种调制技术，通常用于将模拟信号转换为脉冲信号。
脉冲宽度调制电路通过改变脉冲信号的宽度来表达信号的幅度大小。
在PWM电路中，脉冲的宽度与输入信号的幅度成正比。
二、原理分析脉冲宽度调制电路主要由三个部分组成：比较器、三角波发生器和滤波器。
1. 比较器比较器是脉冲宽度调制电路的核心部件，用于比较输入信号和三角波信号。
比较器将输入信号与三角波信号进行比较，并产生一个脉冲信号作为输出。
2. 三角波发生器三角波发生器用于产生一个周期性变化的三角波信号。
三角波信号的频率和幅度可以根据实际需求进行调整。
3. 滤波器滤波器用于对比较器输出的脉冲信号进行滤波处理，去除高频噪声，得到稳定而平滑的PWM信号。
三、电路实现脉冲宽度调制电路可以采用多种电路实现方式，常见的有基于集成运放的电路和基于微控制器的电路。
1. 基于集成运放的电路基于集成运放的脉冲宽度调制电路使用运放作为比较器，通过调整输入电压和反馈电压的阈值来实现脉冲宽度的调节。
该电路结构简单，成本低，适用于一些简单的PWM应用。
2. 基于微控制器的电路基于微控制器的脉冲宽度调制电路可以实现更复杂的PWM功能。
微控制器可以通过软件来实现脉冲宽度的控制，可以灵活调节脉冲宽度的精度和频率。
这种电路适用于需要高精度、多功能的PWM应用。
四、应用场景脉冲宽度调制电路在众多领域都有着广泛的应用。
1. 电力电子在电力电子领域，脉冲宽度调制技术常用于变频调速、电力因数校正和电力传输等方面。
例如，PWM逆变器可以将直流电源转换为交流电源，用于驱动电动机和变频空调等设备。
2. 自动控制在自动控制系统中，脉冲宽度调制电路常用于控制电机的转速和位置。
关于TL1451保护电路描述：TL1451内部具有定时锁定式短路保护电路，其②、12脚内部的比较检测器具有两个反相输入端和一个同相输入端，它能分别检测出两个误差放大器输出电压的大小，只要其中一个小于基准电压的一半（1／2Vref＝1.25V）时，电压比较器的输出即为高电平。
该输出电压触发定时回路，从而使基准电压通过15脚向电容C23充电；当C23上的电压达到晶体管的基－射电压（0.6V）时，误差放大器的输出还没有恢复到正常电压范围，锁定电路置位。
锁定电路一旦置位，输出激励晶体管基极偏置被切断，停止PWM脉冲输出，从而保护了后级电路和和设备。
本电路所有保护电路都是在这个基本功能上扩展实现的。
过压保护：当意外原因造成末级高压形成电路供电电压超过15V时，有可能造成T1或CCFL 损坏，此时ZD1击穿，IC2的11脚（死区时间调整端）电压超过2.5V，其PWM脉冲占空比为0，末级高压形成电路失电。
欠压保护：系统刚上电或者意外原因使IC2供电电压不足3.6V，其输出驱动晶体管很可能因为导通不良而损坏，因此IC2内部设置了欠压保护电路，当电源电压低于正常工作的最低值时，通过检测基准电压的电平，置位锁定电路，使输出驱动晶体管截止。
高压过流保护：Inverter高压通过CCFL后在R9上产生随工作电流变化的交流电压，CCFL 通过电流越大，R9两端电压越高，此电压经过D4整流、C8滤波后与亮度调节电压作用于相同的控制电路上。
当CCFL电流超过设定值时，经过R34加到IC2④脚电压升高，内部误差放大器输出电平超过1.25V，定时电路开始工作，C23开始充电。
同时经过R34、R33加到IC2⑤脚电压也升高，当C23上电压达到0.6V时锁定式短路保护电路启动。
此电路在未达到保护值时还用作误差放大器的取样，以便IC内部据此调整输出脉冲的PWM宽度，给CCFL提供一个比较稳定的电流。
脉宽调制控制电路学生姓名：胡真 学号：20085042054工业现场控制当中，经常要用到一些可变的直流电压，而一般的直流电源其值是固定不变的，为了得到可变的直流电压，我们一般采用脉宽调制控制电路，也就是我们通常所说的PWM 控制电路。
该电路是利用半导体功率晶体管或晶闸管等开关器件的导通和关断，把直流电压变成电压脉冲列，控制电压脉冲的宽度或周期达到变压目的，或者控制电压脉冲宽度和脉冲列的周期以达到变压变频的目的的一种变换电路，多用在开关稳压电源、不间断电源(UPS)以及交直流电机调速等控制电路中。
1. 脉宽调制控制电路的工作原理图1 PWM 控制电路原理基本的脉宽调制控制电路包括电压-脉宽变换器和开关式功率放大器两部分，如图1所示。
运算放大器N 工作在开环状态，实现把连续电压信号变成脉冲电压信号。
二极管VD 在V1关断时为感性负载RL 提供释放电感储能形成续流回路。
N 的反相端输入三个信号：一个是锯齿波或三角波调制信号up ，其频率是主电路所需的开关调制频率，一般为1~4kHz ；另一个是控制电压uk ，其极性与大U u 0 u cD小随时可变； 再一个是负偏置电压u0，其作用是在Uc ＝0时通过Rp 的调节使比较器的输出电压Ub 为宽度相等的正负方波。
当Uc>0时，锯齿波过零的时间提前，结果在输出端得到正半波比负半波窄的调制方波。
当Uc<0时，锯齿波过零的时间后移，结果在输出端得到正半波比负半波宽的调制方波。
图2 PWM 控制负载的波形图PWM 信号加到主控电路的开关管V 的基极时，负载RL 两端电压uL 的波形如图2所示。
显然，通过PWM 控制改变开关管在一个开关周期T 内的导通时间τ的长短，就可实现对RL 两端平均电压UL 大小的控制。
2. 典型脉宽调制电路2.1. 对脉宽调制器的基本要求（1）死区要小，调宽脉冲的前后沿的斜率要大，也就是比较器的灵敏度要足够高。
（2）在设计实际电路时，应使其简单、可靠，且不受外界干扰。
脉宽调制(PWM )控制电路在一些变频控制系统中，要求在调频的同时调节电压，如在变频调速系统中要求逆变器输出电压随频率的改变而改变，以防止电动机出现过励磁或欠励磁现象；在中频感应加热炉的频率控制时也要求相应改变电压。
控制输出电压变化最理想的方法是脉宽调制。
脉宽调制控制电路(PWM)是通过调节控 制电压脉冲的宽度和脉冲列的周期来控制输出电压和频率。
通过利用PWM 信号触发可关 断晶闸管(GT())或功率晶体管等开关器件的导通和关断，把直流电压变为电压脉冲列。
在逆 变器中采用PWM 控制，可以同时完成调频和调压的任务。
PWM 广泛应用于开关电源、不间断电源、直流电机调速、交流电机变频调速和中频炉电源控制等领域。
4．5．1 脉宽调制控制电路的基本原理脉宽调制控制电路的基本构成和工作原理等叙述如下一、PWM 的基本电路基本的脉宽调制控制电路由电压—脉宽转换器和开关功率放大器组成．其组成原理如图 4-5-1所示。
电压一脉宽转换器的核心是运算放大器(比较器)。
运算放大器A 输入信号有 调制信号T u (其频率为主电路所需的开关调制频率)、负偏置电压P u 、控制电压信号C u 。
由于运算放大器为开环，因此，该比较器的输出仅取决于输入方向的两个极限位(取决于)(P T c u u u +-的正负)，此输出经开关功率放大器输出到触发脉冲列逆变器。
如图4-5-1所示，调制电压T u 为锯齿波，当控制电压C u > P C u u +时，运算放大器的输出为低电平，如图(b)所示；反之，当C u < P C u u +时，运算放大器的输出为高电平，(如图(c)所示)。
图4-5-1 脉宽调制控制电路组成原理图 图4-5-4 脉冲调制波形图。
脉冲宽度调制(PWM)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技术的发展以及各种新的理论方法,如现代控制理论,非线性系统控制思想的应用,PWM控制技术获得了空前的发展.到目前为止,已出现了多种PWM 控制技术,根据PWM控制技术的特点,到目前为止主要有以下8类方法.1.相电压控制PWM1.1、等脉宽PWM法[1]VVVF(Variable V oltage Variable Frequency)装置在早期是采用PAM(Pulse Amplitude Modulation)控制技术来实现的,其逆变器部分只能输出频率可调的方波电压而不能调压.等脉宽PWM法正是为了克服PAM法的这个缺点发展而来的,是PWM法中较为简单的一种.它是把每一脉冲的宽度均相等的脉冲列作为PWM波,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.相对于PAM法,该方法的优点是简化了电路结构,提高了输入端的功率因数,但同时也存在输出电压中除基波外,还包含较大的谐波分量.1.2、随机PWM在上世纪70年代开始至上世纪80年代初,由于当时大功率晶体管主要为双极性达林顿三极管,载波频率一般不超过5kHz,电机绕组的电磁噪音及谐波造成的振动引起了人们的关注.为求得改善,随机PWM方法应运而生.其原理是随机改变开关频率使电机电磁噪音近似为限带白噪声(在线性频率坐标系中,各频率能量分布是均匀的),尽管噪音的总分贝数未变,但以固定开关频率为特征的有色噪音强度大大削弱.正因为如此,即使在IGBT已被广泛应用的今天,对于载波频率必须限制在较低频率的场合,随机PWM仍然有其特殊的价值;另一方面则说明了消除机械和电磁噪音的较佳方法不是盲目地提高工作频率,随机PWM技术正是提供了一个分析,解决这种问题的全新思路.1.3、SPWM法SPWM(Sinusoidal PWM)法是一种比较成熟的,目前使用较广泛的PWM法.前面提到的采样控制理论中的一个重要结论: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.SPWM法就是以该结论为理论基础,用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断,使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等,通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值.该方法的实现有以下几种方案.1.3.1、等面积法该方案实际上就是SPWM法原理的直接阐释,用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替正弦波,然后计算各脉冲的宽度和间隔,并把这些数据存于微机中,通过查表的方式生成PWM信号控制开关器件的通断,以达到预期的目的.由于此方法是以SPWM控制的基本原理为出发点,可以准确地计算出各开关器件的通断时刻,其所得的的波形很接近正弦波,但其存在计算繁琐,数据占用内存大,不能实时控制的缺点.1.3.2、硬件调制法硬件调制法是为解决等面积法计算繁琐的缺点而提出的,其原理就是把所希望的波形作为调制信号,把接受调制的信号作为载波,通过对载波的调制得到所期望的PWM波形.通常采用等腰三角波作为载波,当调制信号波为正弦波时,所得到的就是SPWM波形.其实现方法简单,可以用模拟电路构成三角波载波和正弦调制波发生电路,用比较器来确定它们的交点,在交点时刻对开关器件的通断进行控制,就可以生成SPWM波.但是,这种模拟电路结构复杂,难以实现精确的控制.1.3.3、软件生成法由于微机技术的发展使得用软件生成SPWM波形变得比较容易,因此,软件生成法也就应运而生.软件生成法其实就是用软件来实现调制的方法,其有两种基本算法,即自然采样法和规则采样法.1.3.3.1、自然采样法[2]以正弦波为调制波,等腰三角波为载波进行比较,在两个波形的自然交点时刻控制开关器件的通断,这就是自然采样法.其优点是所得SPWM波形较接近正弦波,但由于三角波与正弦波交点有任意性,脉冲中心在一个周期内不等距,从而脉宽表达式是一个超越方程,计算繁琐,难以实时控制.1.3.3.2、规则采样法[3]规则采样法是一种应用较广的工程实用方法,一般采用三角波作为载波.其原理就是用三角波对正弦波进行采样得到阶梯波,再以阶梯波与三角波的交点时刻控制开关器件的通断,从而实现SPWM法.当三角波只在其顶点(或底点)位置对正弦波进行采样时,由阶梯波与三角波的交点所确定的脉宽,在一个载波周期(即采样周期)内的位置是对称的,这种方法称为对称规则采样.当三角波既在其顶点又在底点时刻对正弦波进行采样时,由阶梯波与三角波的交点所确定的脉宽,在一个载波周期(此时为采样周期的两倍)内的位置一般并不对称,这种方法称为非对称规则采样. 规则采样法是对自然采样法的改进,其主要优点就是是计算简单,便于在线实时运算,其中非对称规则采样法因阶数多而更接近正弦.其缺点是直流电压利用率较低,线性控制范围较小. 以上两种方法均只适用于同步调制方式中.1.3.4、低次谐波消去法[2]低次谐波消去法是以消去PWM波形中某些主要的低次谐波为目的的方法.其原理是对输出电压波形按傅氏级数展开,表示为u(ωt)=ansinnωt,首先确定基波分量a1的值,再令两个不同的an=0,就可以建立三个方程,联立求解得a1,a2及a3,这样就可以消去两个频率的谐波.该方法虽然可以很好地消除所指定的低次谐波,但是,剩余未消去的较低次谐波的幅值可能会相当大,而且同样存在计算复杂的缺点.该方法同样只适用于同步调制方式中.1.4、梯形波与三角波比较法[2]。
概述高集成芯片，集合了构建一个脉冲宽度调制控制电路所需的所有功能。
主要用于电源控制，该器件在应用上为系统工程师提供了定制电源控制电路的灵活性。
D7500包含一个误差放大器，一个芯片上可调振荡器，一个死区时间控制比较器，脉冲转向控制触发器，一个5伏，精度在1％的调节器，输出控制电路。
误差放大器具有共模电压范围从-0.3伏特到VCC-2伏。
死区时间控制比较器有固定偏移，在外部改变时可以提供约5％的死区时间。
片上振荡器可能会通过终止RT（引脚6）的基准输出绕过，并提供锯齿波输入到CT（引脚5），它可同时驱动在共同电路上的多轨电源。
独立输出晶体管就共射极或射极跟随器的输出功能。
每个器件都为推挽或单端输出操作提供一定的功能，这可能是通过输出控制功能选择的。
这些器件的结构可防止推挽式操作过程中两次脉冲输出的可能性。
特点z 完整的脉冲宽度调制功率控制电路 z 200mA灌/拉电流的独立输出 z 输出控制选择单推挽式操作 z 防止输出双脉冲的内部电路z 可变死区时间允许超过总控制范围 z 内部调节器提供固定的5V基准电压，1% z电路架构容易实现同步效果框图脉冲宽度调制控制电路HG7500最大绝对额定值范围 值 单位 电源电压VCC42放大器输入电压 VCC+0.3集电极输出电压 41V集电极输出电流 250 mA 通风状态工作温度范围 0 to 70储存温度范围 -65 to 150铅温度 260℃ 推荐工作条件值参数最小值 最大值单位电源电压VCC7 40放大器输入电压Vi-0.3 VCC-2集电极输出电压VO 40V集电极输出电流(每个电阻) 200反馈单电流 0.3mA定时电容CT0.0047 10 µF定时电阻RT1.8 500 kΩ振频 1 200 kHz工作温度TA0 70 ℃参数测量信息图1. 工作测试电路和波形图图2.放大器特性图3.共发射极结构图4.射极跟随器结构电气特性超过推荐通风状态工作温度范围 VCC=15V,f=10khz,(另有说明除外)参考部分值参数 测试条件最小值 标准值 最大值单位输出电压 (V ref) l O = 1mA 4.9 5 5.1l O = 1mA, T A=25°C**** 4.95 5 5.0 5V线性调节 V CC = 7V to 40 V 2 25负载调节 I O = 1mA to 10 mA 1 15mV短路输出电流 V ref = 0 10 35 50 mA 振荡器部分(参考图1)值参数 测试条件最小值 标准值 最大值单位频率 C T = 0 .0 1 µF, RT = 12kΩ,T A=25°C9.2 10 10 .8频率 C T = 0 .0 1 µF, R T = 12kΩ9.0 - 12随温度而改变的频率 C T = 0 .0 1 µF, R T = 12kΩ,∆T A = MIN to MAX 2kHz放大器部分(参考图2)值参数 测试条件最小值标准值 最大值单位输入漂移电压 V O (引脚 3) = 2.5V 2 10 mV 输入漂移电流 V O (引脚3) = 2.5V 25 250 nA 输入漂移电流 V O (引脚3) = 2.5V 0.2 1 µA共模输入电压范围 V CC = 7V to 40V -0.3 toVCC-2V开环电压放大 ∆V O = 3V, R L = 2kΩ,V O = 0.5 to 3.5V70 95 dB单位增益带宽 650 kHz 输出部分值参数 测试条件最小值标准值 最大值单位集电极关闭状态电流 V CE=40V, V CC=40V 2 100射极关闭状态电流 V CC=V C=40V, V E=0 -100µA共发射极 V E=0, I C=200 mA 1.1 1.3 集电极-射极饱和电压射极跟随器 V C=15V, I E=-200 mA 1.5 2.5V 输出控制输入电流 V I=V ref 3.5 mA死区时间控制部分(参考图1)值单位参数 测试条件最小值 标准值 最大值输入偏置电流(引脚 4) V I=0 to 5.25V -2 -10 µA每个输出的最大占空比 V I (pin 4)=0, O. C.=V ref 45 %输入阈值电压(引脚 4)零占空比 3 3.3V最大占空比0PWM比较器部分(参考图1)值单位 参数 测试条件最小值 标准值 最大值输入阈值电压(引脚 3) 零占空比 4 4.5 V (引脚 3) 输入汇电流 V (pin 3) = 0.7V 0.3 0.7 mA 总器件单位值参数 测试条件最小值 标准值 最大值待机电源电流 引脚 6 at V ref V CC=15V 6 10 mA 开关特性TA=25℃值单位 参数 测试条件最小值 标准值 最大值输出电压上升时间 共发射极结构 100 200输出电压下降时间 参考图3 25 100ns 输出电压上升时间 射极跟随器结构 100 200输出电压下降时间 参考图4 25 100z条件里显示的最小或最大，使用推荐工作条件下指定的适当值z除了参数以外，所有标准值都随着温度的变化而改变，温度范围在TA = 25 0Cz短路的周期不能超过1秒z封装表面上印有œAB的标记编码可以保证这一特性z定时电容和定时电阻的温度系数不列入参考范围典型应用脉宽调制降压转换器HG7500封装尺寸封装16-DIP封装尺寸封装16-SOP。
脉冲宽度调制电路 脉冲宽度调制电路，首先分析电路。
脉冲是3uS/5V的，那幺Q4常态是关闭的。
工作时瞬间导通3uS。
所以Q5应该是常态导通，瞬态关闭的。
这和xbtxbt所说的好象完全不一样。
所以初步分析，可能1：电路原理错了。
可能2：电路图画错了。
可能3：如杨真人的图所示，xbtxbt把输入信号说错了。
由二极管D21的方向推断：可能3成立。
先假设，可能性3成立。
常态时R21，C21充电，使Q4导通，C点电压0.3~0.4V，D点为R23、R22分压，C22通过R23充电，到Udc。
Q5导通。
Q5-S电压应略小于UD。
信号出现时，D21，R21一起对C21放电，Q4快速关闭，C点电压升高。
此时C22自举，D点电压随之升高。
Q5-G电压升高>200V，Q5-S电压随之快速升高。
信号结束后。
R21，C21充电，使Q4导通，C、D点电压下降，Q5-S下降。
恢复为常态。
无论如何修改元件参数，Q5-S端不会出现0V电压。
应该在UD~VCC时间变动。
改动如下： 1、因为C21、R21、D21组成简单单稳电路前级，所以C21尽量小，有利于放电快速，对输出脉冲前沿斜率起决定性作用。
R21要大，延长充电时间，使输出单稳效果明显。
此部分电路起第1阶段延时作用。
2、在Q4-B前串联一个100电阻，否则C21上电压最多只能到0.7V。
3、常态时Q4导通，C22两端电压等于R22两端分压。
自举时C22通过R22放电，要使延时效果加大，应加大C22电容和R22电阻。
但由于信号源频率的限制，R23对C22充电时间受到限制。
所以C22、R23不能太大。
要仔细计算。
加大R22会造成，分压过高，影响Q5-S的输出。
4、同时由于是自举电路，D22没有任何作用，自举时，C22下面没有任何电流通路。
此电路用于30VDC电路中有一定的可行性，用于200VDC电路中后果难料。
C22充放电速度及电阻功率成问题。
要严格计算。
UNISONIC TECHNOLOGIES CO., LTDTL1451 LINEAR INTEGRATED CIRCUITDUALPULSE-WIDTH-MODULATION CONTROL CIRCUITSDESCRIPTIONThe UTC TL1451 incorporates on a single monolithic chip all the functions required in the construction of two pulse-width-modulation (PWM) control circuits. Designed primarilyfor power supply control, the UTC TL1451 contains an on-chip 2.5V regulator, two error amplifiers, an adjustable oscillator, two dead-time comparators, undervoltage lockout circuitry, and dual common –emitter output transistor circuits.FEATURES*Complete PWM power control circuitry*Completely synchronized operation*Internal undervoltage lockout protection*Wide supply voltage range*Internal Short-Circuit protection*Oscillator frequency 500kHz max*Variable dead time provides control over total range*Internal regulator provides a stable 2.5V reference supply*Pb-free plating product number: TL1451LORDERING INFORMATIONOrder NumberNormal Lead free platingPackage Packing TL1451-S16-R TL1451L-S16-R SOP-16TapeReel TL1451-S16-T TL1451L-S16-TSOP-16Tube TL1451-P16-R TL1451L-P16-RTSSOP-16TapeReel TL1451-P16-T TL1451L-P16-TTSSOP-16Tube TL1451-D16-T TL1451L-D16-T DIP-16 TubePIN CONFIGURATIONCT RT1 IN+1 IN-1 FEEDBACK1 DTC 1 OUT GNDVcc2 OUT 2 DTC 2 IN-SCPREF 2 IN+2 FEEDBACK ERROR AMPLIFIER 1ERROR AMPLIFIER 212345678910111213141516BLOCK DIAGRAM1 DTCIN-IN+ERROP AMPLIFIER 1SCP 1 FEEDBACK2 FEEDBACKIN-IN+ERROP AMPLIFIER 22 DTCABSOLUTE MAXIMUM RATINGS (T a =25°C, unless otherwise specified)PARAMETER SYMBOL VALUE UNITSupply Voltage V CC 51 V Amplifier Input Voltage V IN 20 V Collector Output Voltage V OUT 51 V Collector Output Current I OUT 21 mADIP-16 1000 SOP-16 500Power Dissipation TSSOP-16P D 700mW Junction Temperature T J +125 °C Operating Temperature T OPR -20 ~ +85 °C Storage Temperature T STG -40 ~ +150 °CNote 1. Absolute maximum ratings are those values beyond which the device could be permanently damaged.Absolute maximum ratings are stress ratings only and functional device operation is not implied.2. The device is guaranteed to meet performance specification within 0 ~+70 operating temperature range and assured by design from –20 ~ +85 .RECOMMENDED OPERATING CONDITIONSPARAMETER SYMBOL MIN TYP MAX UNITSupply Voltage V CC 3.6 50 V Amplifier Input Voltage V IN 1.05 1.45 V Collector Output Voltage V OUT 50 V Collector Output Current(each Transistor) I OUT 20 mA Current into Feedback Terminal I FB 45 µA Feedback Resistor R F 100 k Ω Timing Capacitor C T 150 15000 pF Timing Resistor R T 5.1 100 k Ω Oscillator frequency F OSC 1 500 kHz Operating Temperature T OPR -20 85 °C ELECTRICAL CHARACTERISTICS (V CC =6V, f=200kHz, T a =25°C, unless otherwise specified.)PARAMETER SYMBOL TESTCONDITIONS MIN TYP MAX UNIT Reference Section Output Voltage V OUT I OUT =1mA 2.4 2.5 2.6 VT a = -20°C ~ 25°C -0.1 ±1Output Voltage Change with Temperature T a = 25°C ~ 85°C -0.2 ±1%Input Voltage RegulationV IN Vcc=3.6V ~ 40V 2 12.5mV Output Voltage Regulation V OUT I OUT =0.1mA ~ 1mA 1 7.5 mVShort-Circuit Output Current I OUT V OUT =0 3 10 30 mA Undervoltage Lockout SectionUpper 2.72 VThreshold Voltage (Vcc) Lower V THR2.6 VHysteresis (Vcc) V HYS 80 120 mVReset Threshold voltage (Vcc)I OUT(REF)=0.1mA1.5 1.9 V Short-Circuit Protection Control Section Input Threshold Voltage(SCP) V IN(THR) 0.65 0.7 0.75V Standby Voltage(SCP) V STN-BY No pullup 140 185 230 mV Latched Input Voltage (SCP) V IN(LAT) No pullup 60 120 mV Input (source) Current I IN(source)V IN =0.7V -10 -15 -20 µA Comparator Threshold Voltage (FEEDBACK) V THR 1.18 VELECTRICAL CHARACTERISTICS(Cont.)PARAMETER SYMBOL TEST CONDITIONS MIN TYP MAX UNITOscillator Section Frequency F C T =330pF, R T =10k Ω 200 kHz Standard deviation of frequency C T =330pF, R T =10k Ω 10% Frequency Change with Voltage Vcc=3.6V ~ 40V 1%T A =-20°C ~ 25°C -0.4 ±2Frequency Change with TemperatureT A =25°C ~ 85°C-0.2 ±2 % Dead-Time Control Section Input bias Current (DTC) I IN(BIAS) 1 µA Latch mode (source) Current (DTC) -80 -145 µA Latched Input Voltage (DTC) V IN I OUT =40µA 2.3 VZero duty cycle 2.05 2.25Input threshold Voltage at f=10kHz (DTC) V IN(THR) Maximum duty cycle 1.2 1.45VError-Amplifier Section Input Offset Voltage V IN(OFF) V OUT (FEEDBACK)=1.25V ±6 mV Input Offset Current I IN(OFF) V OUT (FEEDBACK)=1.25V ±100nA Input Bias current I IN(BIAS) V OUT (FEEDBACK)=1.25V 160 500 nACommon-Mode Input Voltage Range V IN(CM) Vcc=3.6V ~ 40V1. 05~1.45V Open-loop Voltage Amplification R F =200k Ω 70 80 dB Unity-gain Bandwidth B G 1.5 MHz Common-mode Rejection Ratio RR 60 80 dB Positive Output Voltage Swing V OUT Vref-0.1 V Negative Output Voltage Swing V OUT 1 V Output (sink) Current (FEEDBACK) I OUT(SIN) V ID =-0.1V, V OUT =1.25V 0.5 1.6 mA Output (source) Current (FEEDBACK) I OUT(SOU)V ID =0.1V, V OUT =1.25V -45 -70 µA Output SectionCollector off-state Current I OFF V OUT =50V 10 µA Output Saturation Voltage V OUT(SAT)I OUT =10mA 1.2 2 V Short-Circuit Output Current I OUT(SHT)V OUT =6V 90 mA PWM Comparator SectionZero duty cycle 2.05 2.25Input Threshold Voltage at f=10kHz(FEEDBACK) V I(THR) Maximum duty cycle 1.2 1.45 VTOTAL DEVICEStandby Supply Current I STN-BY Off-state 1.3 1.8 mA Average Supply Current R T =10k Ω 1.7 2.4 mATEST CIRCUITTest InputTIMING DIAGRAM* Protection Enable Time, t pe 106 C pe ) in secondsPower Supply VoltageShort-Circuit ProtectionComparator Output Protection Enable Terminal Waveform Output Transistor CollectorWaveformOscillator Triangle Waveform Error Amplifier Output Dead-Time Input Voltage Short-Circuit Protection Comparator Input VoltagePWM Comparator Output VoltageAPPLICATION INFORMATIONHIGH-SPEED DUAL SWITCHING REGULATOR0.47 NOTE A: Values for R1 through R7, C1 through C4, and L1 and L2 depend upon individual application.TYPICAL CHARACTERISTICS01502005012100Protection Enable Time vs Protection Enable CapacitanceProtection Enable Capacitance, C PE ( F)9182503P r o t e c t i o n E n a b l e T i m e , t p e (s )1561.25VSCP V010k100k1k50100Closed-Loop Gain and Phase Shift vs FrequencyFrequency, f (Hz)30701M10C l o s ed -L o o p G a i n (d B )602040P h a s e S h i f t-90°-80°-70°-60°-50°-40°-30°-20°-10°0°39k 39kTYPICAL CHARACTERISTICS(cont.)010k100k1k50100Closed-Loop Gain and Phase Shift vs FrequencyFrequency, f (Hz)30701M10C l os e d -L o o p G a i n (d B )602040P h a s e S h i f t-90°-80°-70°-60°-50°-40°-30°-20°-10°0°39k 39k010k100k1k50100Closed-Loop Gain and Phase Shift vs FrequencyFrequency, f (Hz)30701M10C l o s ed -L o o p G a i n (d B )602040P h a s e S h i f t-90°-80°-70°-60°-50°-40°-30°-20°-10°0°39k 39kTYPICAL CHARACTERISTICS(Cont.)010k100k1k50100Closed-Loop Gain and Phase Shift vs FrequencyFrequency, f (Hz)30701M10C l o s e d -L o o p G a i n (d B )602040P h a s e S h i f t-90°-80°-70°-60°-50°-40°-30°-20°-10°0°39k 39kTYPICAL CHARACTERISTICS(Cont.)1015580O utput S ink C urrent vsC ollector O utput S aturation V oltageC ollector O utput S aturation V oltage (V )601202020O u t p u t S i n k C u r r e n t (m A )100401030507090110V O (REF ) -0.07-2550750V O (REF ) -0.03Maximum Output Voltage Swing vsFree-Air TemperatureFree-Air Temperature, Ta ( )V O (REF ) -0.04V O (REF ) -0.01100V O (REF ) -0.06M a x i m u m O u t p u t V o l t a ge S w i n g , V O M (V )V O (REF ) -0.02V O (REF ) -0.05250.80.710.50.90.6M a x i m u m O u t p u t V o l t a g e S w i n g , V O M (V )V 100k Vvom - 1V CC = 3.6V R L = 100k V OM+1 = 1.25VV OM-1 = 1.15V (Right Scale)V OM-1 = 1.35V (Left Scale)TYPICAL CHARACTERISTICST r i a n g l e O s c i l l a t o r F r e q u e n c y , t O S C (H z )1k 40k 400k 4k 10k Triangle Oscillator Frequency vs Timing Resistance, R T ( )-255075025Oscillator Frequency Variation vs Free - Air Temperature, Ta ( ) 10k 1k100100k 1MT r i a n g l e W a ve f o r m S w i n g V o l t a g e (V )101010 Triangle Waveform Awing Voltage vs Timing Capacitance Timing Capacitance, C T (pF)T r i a n g l e W a v e f o r m P e r i o d (µs )10101Triangle Waveform Period vs Timing Capacitance 10-11.40.8101051001.2110101010105Timing Capacitance, C T (pF)30-20-25507501025Reference Output Voltage Variation vs Free-Air Temperature Free - Air Temperature, T a ( ) 0-3020100-10R e f e r e n c e O u t p u t V o l t a g eV a r i a t i o n , V O (R E F ) (m V )30-20-25507501025Reference Output Voltage Variation vs Free-Air Temperature Free - Air Temperature, T a ( ) 0-3020100-10R e f e r e n c e O u t p u t V o l t a g e V a r i a t i o n , V O (R E F ) (m V )TYPICAL CHARACTERISTICS(Cont.)0.6-25507500.925Dropout Voltage Variation vs Free-Air Temperature Free - Air Temperature, Ta ( ) 0.811000.7R e f e r e n c e O u t p u t V o l t a g e , V O (R E F ) (V )30.5025305215Reference Output Voltage vs Supply VoltageSupply Voltage, V CC (V)1.502.5401D r o p o u t V o l t a g e V a r i a t i o n (V )3520103.52-2550750325Undervoltage Lockout Characteristics Free - Air Temperature, Ta ( ) 2.53.251002.25O u t p u t C o l l e c t o r V o l t a g e , V C E (V)1034142Undervoltage Lockout HysteresisCharacteristicsSupply Voltage, V CC (V)30552U n d e r v o l t a g e L o c k o u t T h r e s h o l d V o l t a g e (V )2.75U n d e r v o l t a g e L o c k o u t H y s t e r s i s V o l t a g e (m V )3000200100250501501.10-25507501.2525Short-Circuit Protection CharacteristicsFree - Air Temperature, Ta ( )1.201.301001.15C o m p r e t o r T h r e s h o l d V o l t a g e (V )R S -L a t c h R e s e t S u p p l y V o l t a g e (V )12.5231.5 G -G a i n (d B )0Gain (Amplfier In Unity-Gain Configuration) vs Frequency -20-101k 100k 10k 1M 10M-15-55Frequency, f (Hz)TYPICAL CHARACTERISTICS(Cont.)E r r or A m p M a x mu m O u t p u t V o l t a g e S w i n g (V )1k 100k 10k Error Amp Maximum Output Voltage Swing vsFrequencyFrequency, f (Hz)O p e n -L o o p V o l t a g e A m p l i f i c a t i o n (d B )60Open-Loop Voltage Amplification vs Frequency 01.7501M 10M 300.50.2510010k 1k 100k 2M 1M 102040507080Frequency, f (Hz)002030101.5Standby Current vs Supply VoltageSupply Voltage, VCC (V)40S t a n d b y C u r r e n t , I C C (m A )0.750.250.511.251.752100023130Output Transistor on Duty Cycle vsDead-Time Input VoltageDead-Time Input Voltage (V)500480O u t p u t T r a n s i s t o r “O n ” D u t y C y c l e ( )709060402010 1.5 2.50.5 3.50-2525750800Maximum Continuous Power Disspation vs Free-Air Temperature 100M a xi m u m C o n t i n u o u sP o w e r D i s s i p at i o n (m W )400100300500700100011000-2501.5Standby Current vsFree-Air Temperature1000.5S u p p l y C u r r e n t , I C C (m A )0.750.2511.251.752255075Free-Air Temperature, Ta ( )50Free-Air Temperature, Ta ( )2006009001200。
