PWM激光器开关电源电路

1 引言当今社会，时代在进步，人们的生活水平不断提高，越来越离不开电力电子产品电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，当然任何电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。

1.1 什么是开关电源电子电源是对公用电网或某种电能进行变换和控制，并向各种用电负载提供优质电能的供电设备。

它可分为线性电源和开关电源两种。

应用大功率半导体器件，在一个电路中运行于“开关状态”，按一定规律控制开关，对电能进行处理变换而构成的电源，被称为“开关电源”。

在实际应用中同时具备三个条件的电源可称之为开关电源，这三个条件就是:开关(电路中的电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态)、高频(电路中的电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频)和直流(电源输出是直流而不是交流)。

广义地说，凡用半导体功率器件作为开关，将一种电源形态转变成另一形态的主电路都叫做开关变换电路;转变时用自动控制闭环稳定输出并有保护环节的则称开关电源。

1.2 开关电源基本工作原理开关电源以半导体开关器件的启闭为基本原理，即通过控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。

开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）或者脉冲频率调制方式（PFM）控制IC和外部电路构成。

开关电源有PWM调制、FWM调制和混合调制，这里选用PWM调制。

PWM型开关电源的换能电路是将输入的直流电压转换成脉冲电压，再将脉冲电压转换成直流电压输出。

图1-1 PWM型开关电源原理框图2 EMI滤波滤波的方法有很多，此处采用在电源的输入端加入线路滤波器的方法图2-1 EMI滤波电路EMI滤波电路一方面滤除从交流电源线上引入的外部电磁干扰，另一方面还能避免本身设备向外部发出噪声干扰，以免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。

正激开关电源原理
正激开关电源原理
正激开关电源是一种改进的脉宽调制（PWM）开关电源，它通过一个控制电路和一个正激转换器来实现，正激电路在配置正确时具有非常强大的能力，可以实现极高的效率和高频的输出。

正激开关电源的工作原理如下：首先，控制电路捕捉输入电压信号，并将其转换成一系列脉冲信号，如果输入电压较高，脉冲信号会增加，相反，如果输入电压较低，脉冲信号会减少。

之后，控制电路将脉冲信号传递给正激转换器，这是一种特殊的开关电路，它可以把输出电压调节为输入脉冲信号所指定的程度。

简而言之，只要控制电路发出正确的信号，正激转换器就可以把输入电压调节为所需的电压输出。

正激开关电源的优点是非常高的效率，接近98%，较低的输入电压，可以支持大功率的消费电器，以及低功耗的输出，所以它通常用于移动电子设备。

此外，它还可以支持高频信号输出，比如通信设备。

另外，由于正激转换器的运行受到控制电路的控制，因此它的保护效果也很好。

不过，正激开关电源也有一些缺点，由于它的工作原理，它有一定的复杂性，并且需要较复杂的控制电路和正激转换器，这使得它的成本也相对较高。

此外，正激开关电源的抗干扰能力也不如其他类型的开关电源。

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光纤激光器开关电源控制系统设计
光纤激光器开关电源控制系统是一种用于控制和保护光纤激光器的电路系统。

其主要
功能是提供稳定的电源电压和电流，以确保光纤激光器正常工作，并防止过载和过压等故障。

1. 电源电压稳定性：由于光纤激光器对电源电压要求较高，因此设计一个稳定的电
源电压稳定器是非常重要的。

常用的稳压器有线性稳压器和开关稳压器，可以根据具体需
求选择适合的稳压器。

2. 电源电流控制：光纤激光器的工作电流需要控制在一定范围内，过大或过小的电
流都会导致光纤激光器的性能下降甚至损坏。

设计一个合适的电流控制电路是必要的。

常
见的电流控制方法有反馈电流控制和PWM调制控制等。

3. 过载保护：为了防止光纤激光器因过载而损坏，可以在电路中设计过载保护功能。

可以设置一个过载检测电路，当电源电流超过设定值时，自动切断电源供应，以保护光纤
激光器的安全运行。

5. 温度控制：光纤激光器的工作温度需要控制在一定范围内，过高或过低的温度都
会影响激光器的性能。

设计一个温度控制电路，可以实时监测光纤激光器的温度，并及时
采取措施，如调整风扇转速等，以保持激光器在正常工作温度范围内。

基于pwm电流反馈的电源恒流电路基于PWM（脉冲宽度调制）电流反馈的电源恒流电路是一种常见的电路设计，用于控制电源输出的电流。

这种电路通常由一个PWM控制器、电流传感器和功率开关器件组成。

下面我将从不同角度对这种电路进行全面的解释。

首先，让我们来看看这种电路的工作原理。

PWM控制器通过调节开关器件的导通时间来控制输出电流。

电流传感器监测输出电流，并将反馈信号发送给PWM控制器。

PWM控制器根据反馈信号调整开关器件的导通时间，以使输出电流保持恒定。

这种反馈机制可以确保输出电流在不同负载条件下保持恒定，从而提供稳定的电源输出。

其次，让我们讨论一下这种电路的优点。

首先，它能够提供稳定的恒流输出，适用于需要恒定电流的应用，如LED驱动器、电动机控制等。

其次，由于采用PWM控制，这种电路具有高效率和良好的动态响应能力。

此外，电流反馈机制可以实现对输出电流的精确控制，从而提高系统的稳定性和可靠性。

然而，这种电路也存在一些局限性。

首先，设计和调试这种电路需要一定的专业知识和经验，因为需要精确匹配PWM控制器、电流传感器和开关器件。

其次，由于PWM控制器的工作频率较高，可能会产生电磁干扰和噪声问题，需要进行有效的滤波和抑制措施。

最后，让我们看看一些实际应用。

基于PWM电流反馈的电源恒流电路广泛应用于LED照明、电动工具、电动汽车等领域，这些应用对恒定电流的要求较高，同时也需要高效率和稳定性。

在这些应用中，这种电路能够提供稳定可靠的电源输出，满足设备对电流的精确控制和稳定性的要求。

综上所述，基于PWM电流反馈的电源恒流电路是一种重要的电路设计，通过PWM控制和电流反馈机制实现对输出电流的精确控制，具有稳定性高、效率高的优点，适用于多种应用领域。

然而，设计和应用这种电路需要充分考虑到其特点和局限性，以确保系统的稳定性和可靠性。

PWM开关调整器及其应用电路PWM开关调整器是一种电子器件，用于调整电源或信号的占空比，从而改变输出信号的幅度。

它的工作原理是通过周期性地开关，控制信号的高电平部分和低电平部分的时间比例，从而达到调整信号幅度的目的。

PWM开关调整器广泛应用于电源转换器、无线通信、电机控制等领域。

PWM开关调整器主要由比较器、控制逻辑、CR周期延时电路和开关器件组成。

比较器用于比较参考信号与可调参考电压，控制逻辑用于产生控制信号，CR周期延时电路用于产生周期延时信号，而开关器件则根据控制信号对输入信号进行开关调整。

PWM开关调整器的应用电路包括正弦波调制器、脉冲宽度调制器和电源转换器等。

正弦波调制器通过将被调信号与高频三角波进行比较，产生PWM信号，使其幅度随被调信号的幅度而变化，从而实现信号的调制。

脉冲宽度调制器将模拟信号转换为脉冲信号，利用PWM开关调整器调整脉冲宽度，从而改变信号幅度。

电源转换器则通过PWM开关调整器将输入电源转换为输出电源，以实现电压升降或逆变的功能。

PWM开关调整器的优点是高效率、精确控制和稳定性好。

它可以精确地调整电源或信号的幅度，从而满足各种应用的需求。

另外，PWM开关调整器通过快速开关，可以实现高效率的功率转换，减少能量损耗。

此外，PWM开关调整器的输出稳定性好，对负载变化的响应较快。

总之，PWM开关调整器是一种重要的电子器件，可以通过控制信号的占空比来调整信号的幅度。

它在众多领域中具有广泛的应用，如电源转换器、无线通信和电机控制等。

通过利用其高效率、精确控制和稳定性好的优点，可以实现各种应用的需求。

PWM开关调整器在电源转换器领域中的应用是其中最重要和广泛的。

电源转换器是一种将电能从一种形式转换为另一种形式的电子器件，其中PWM开关调整器起到重要的作用。

在直流-直流(DC-DC)电源转换器中，PWM开关调整器用于将输入直流电压转换为所需的输出直流电压。

在PWM开关调整器中，开关频率通常可以达到几十千赫兹甚至几百千赫兹，相比较而言开关速度非常快。

PWM控制电路的基本构成及工作原理摘要：介绍了PWM控制电路的基本构成及工作原理，给出了美国Silicon General公司生产的高性能集成PWM控制器SG3524的引脚排列和功能说明，同时给出了其在不间断电源中的应用电路。

关键词：PWM SG3524 控制器引言开关电源一般都采用脉冲宽度调制（PWM）技术，其特点是频率高，效率高，功率密度高，可靠性高。

然而，由于其开关器件工作在高频通断状态，高频的快速瞬变过程本身就是一电磁骚扰（EMD）源，它产生的EMI信号有很宽的频率范围，又有一定的幅度。

若把这种电源直接用于数字设备，则设备产生的EMI信号会变得更加强烈和复杂。

本文从开关电源的工作原理出发，探讨抑制传导干扰的EMI滤波器的设计以及对辐射EMI的抑制。

1 开关电源产生EMI的机理数字设备中的逻辑关系是用脉冲信号来表示的。

为便于分析，把这种脉冲信号适当简化，用图1所示的脉冲串表示。

根据傅里叶级数展开的方法，可用式（1）计算出信号所有各次谐波的电平。

式中：An为脉冲中第n次谐波的电平；Vo为脉冲的电平；T为脉冲串的周期；tw为脉冲宽度；tr为脉冲的上升时间和下降时间。

开关电源具有各式各样的电路形式，但它们的核心部分都是一个高电压、大电流的受控脉冲信号源。

假定某PWM开关电源脉冲信号的主要参数为：Vo=500V，T=2×10－5s，tw=10－5s，tr=0.4×10－6s，则其谐波电平如图2所示。

图2中开关电源内脉冲信号产生的谐波电平，对于其他电子设备来说即是EMI信号，这些谐波电平可以从对电源线的传导干扰（频率范围为0.15～30MHz）和电场辐射干扰（频率范围为30～1000MHz）的测量中反映出来。

在图2中，基波电平约160dBμV，500MHz约30dBμV，所以，要把开关电源的EMI电平都控制在标准规定的限值内，是有一定难度的。

2 开关电源EMI滤波器的电路设计当开关电源的谐波电平在低频段（频率范围0.15～30MHz）表现在电源线上时，称之为传导干扰。

开关电源PWM控制电路芯片的设计开关电源是现代电子设备中常见的电源类型，它具有高效、稳定的特点，因此在各种电子设备中被广泛应用。

而PWM（脉宽调制）控制技术则是开关电源中常用的一种控制方式，它通过调节开关管的导通时间来实现电源输出电压的稳定调节。

本文将介绍开关电源PWM控制电路芯片的设计原理和步骤。

在开关电源PWM控制电路芯片的设计中，首先需要确定所需的电源输出电压范围和稳定性要求。

根据这些要求，选择合适的功率开关管和电感元件，并根据输出电流和电源电压计算出所需的功率开关管电流和电感元件电感值。

接下来，设计PWM控制电路的核心部分——控制芯片。

常用的PWM控制芯片有TL494、UC3842等。

这些芯片具有丰富的功能和良好的稳定性，可满足大多数开关电源的控制需求。

选择合适的芯片后，需要根据电源输出电压范围和稳定性要求，调整芯片内部的参考电压和反馈电压，以实现所需的输出电压。

同时，根据电源输出电流和开关频率，设置芯片内部的电流限制和频率调节参数，以保证电源的稳定性和可靠性。

在设计完成后，需要进行电路的仿真和调试。

利用仿真软件，可以对电路进行各种参数的调节和优化，以达到更好的性能。

在进行实际调试时，需要对电路的各个部分进行逐步测试，包括输入滤波电路、PWM控制电路和输出滤波电路。

通过测量输出电压和电流的稳定性和纹波性，以及开关管和电感元件的工作状态，来评估电路的性能和稳定性。

最后，根据实际应用需求，选择合适的保护电路和反馈控制电路，以提高电路的可靠性和安全性。

常见的保护电路包括过流保护、过压保护和短路保护等，而反馈控制电路可以实现电源的恒压或恒流输出，以适应不同的负载需求。

综上所述，开关电源PWM控制电路芯片的设计需要根据电源输出要求选择合适的元件和芯片，进行仿真和调试，以实现稳定、高效的电源输出。

通过设计合理的保护电路和反馈控制电路，可以提高电路的可靠性和安全性。

这些设计原则和步骤对于开关电源PWM控制电路芯片的设计具有重要的指导意义。

第 1 章绪论随着全球对能源问题的重视，电子产品的耗能问题将愈来愈突出，如何降低其待机功耗，提高供电效率成为一个急待解决的问题。

传统的线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠，但它存在着效率低（只有40%－50%）、体积大、铜铁消耗量大，工作温度高及调整范围小等缺点。

为了提高效率，人们研制出了开关式稳压电源，它的效率可达85%以上，稳压范围宽，除此之外，还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点，是一种较理想的稳压电源。

正因为如此，开关式稳压电源已广泛应用于各种电子设备中。

1.1 课题背景1.1.1 开关电源的发展历史开关稳压电源（以下简称开关电源）取代晶体管线性稳压电源（以下简称线性电源）已有30 多年历史，最早出现的是串联型开关电源，其主电路拓扑与线性电源相仿，但功率晶体管了作于开关状态后，脉宽调制（PWM）控制技术有了发展，用以控制开关变换器，得到PWM 开关电源，它的特点是用20kHz 脉冲频率或脉冲宽度调制—PWM 开关电源效率可达65～70％，而线性电源的效率只有30～40％。

在发生世界性能源危机的年代，引起了人们的广泛关往。

线性电源工作于工频，因此用工作频率为20kHZ 的PWM 开关电源替代，可大幅度节约能源，在电源技术发展史上誉为20kHZ 革命。

随着ULSI 芯片尺寸不断减小，电源的尺寸与微处理器相比要大得多；航天，潜艇，军用开关电源以及用电池的便携式电子设备（如手提计算机，移动电话等）更需要小型化，轻量化的电源。

因此对开关电源提出了小型轻量要求，包括磁性元件和电容的体积重量要小。

此外要求开关电源效率要更高，性能更好，可靠性更高等。

1.1.2 我国开关电源历程从我国开关电源的发展过程可以了解国际开关电源发展的一个侧面，虽然一般说来，我国技术发展水平与国际先进水平平均有5～10 年差距。

70 年代起，我同在黑白电视机，中小型计算机中开始应用5V，20-200A，20kHZ AC－DC 开关电源。

pwm 开关电源，图解开关电源的pwm 反馈机制
开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC 和MOSFET 构成。

随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。

目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

开关电源工作原理
1.交流电源输入经整流滤波成直流；
2.通过高频PWM（脉冲宽度调制）信号控制开关管，将那个直流加到开关变压器初级上;
3.开关变压器次级感应出高频电压，经整流滤波供给负载；
4.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路，控制PWM 占空比，以达到稳定输出的目的。

交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西，过滤掉电网上的干扰，同时也过滤掉电源对电网的干扰；。