控制和保護(hù)電路主要處理信號(hào)板驳，屬于“弱電”電路，但它控制著主電路中的開關(guān)器件碍拆，一旦出現(xiàn)失誤若治，將造成嚴(yán)重的后果，使電源停止工作或損壞感混。電源的很多指標(biāo)端幼，如穩(wěn)壓穩(wěn)流精度、紋波、輸出特性等也與控制電路相關(guān)王捧。因此学释，控制電路的設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)電源的性能至關(guān)重要。本文介紹了集成脈沖寬度調(diào)制方式(PWM)控制器(MB3759)的構(gòu)成與原理匹忙，詳細(xì)分析了以MB3759控制器構(gòu)成的開關(guān)電源的控制電路粱思、驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路，對(duì)開關(guān)電源的設(shè)計(jì)具有一定的價(jià)值绣峰。

1 集成PWM控制器(MB3759)的構(gòu)成與原理

1．1 PWM控制器(MB3759)的構(gòu)成

　　PWM控制電路的作用是將在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為開關(guān)頻率固定槐芹、占空比跟隨輸入信號(hào)連續(xù)變化的PWM信號(hào)。開關(guān)電源PWM控制集成芯片采用型號(hào)為MB3759(FUJITSU公司)掩软，采用固定頻率的PWM控制方式糊争，其MB3759芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖l所示，內(nèi)部電路主要由高頻振蕩器炭央、PWM比較器婴鞭、基準(zhǔn)電壓源、誤差電壓放大器熙掺、驅(qū)動(dòng)電路和封鎖電路等組成未斑。控制芯片內(nèi)部有2個(gè)電壓比較器币绩，管腳1蜡秽、2和15、16是電壓比較器正負(fù)輸入端子缆镣，管腳3是電壓比較器統(tǒng)一輸出端芽突。同時(shí)誤差放大器的輸出也可開放給用戶，用戶可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成PI控制器董瞻。管腳5寞蚌、6可接振蕩電容和電阻，振蕩器的振動(dòng)頻率由外接電阻和電容決定钠糊，根據(jù)電路頻率而調(diào)節(jié)容值和阻值挟秤。管腳8為觸發(fā)脈沖輸出口，采用電流圖騰輸出抄伍，使得芯片可以直接驅(qū)動(dòng)功率不大的開關(guān)管艘刚。T觸發(fā)器的作用是將輸出進(jìn)行分頻，得到占空比為50％的頻率為振蕩器頻率的l／2的方波截珍，將T觸發(fā)器輸出的這樣兩路互補(bǔ)的方波同比較器輸出PWM信號(hào)進(jìn)行“或非”運(yùn)算悲尝，就可以得到兩路互補(bǔ)的占空比為O～50％的PWM信號(hào)，考慮死區(qū)時(shí)間的存在惰疯，最大占空比通常為45％～47．5％吐梗。管腳13為封鎖控制秽烫，管腳14為參考電壓，管腳12為工作電壓断迁，管腳4為死區(qū)控制端耙窥，一旦高電平輸入，芯片輸出脈沖被封鎖迎硼，直流電壓輸出為零还皮。

1．2 PWM控制器(MB3759)的工作原理

　　PWM控制器(MB3759)的反饋通道由電壓誤差放大器EA、PWM比較器和鎖存器及驅(qū)動(dòng)電路組成雹税。管腳1作為直流輸出電壓的反饋信號(hào)效岂，管腳2與芯片輸出的參考電壓相連，作為誤差放大器的參考輸入旧庶，管腳3輸入主電路的電壓反饋额前。

　　受時(shí)鐘脈沖觸發(fā)，功率管開通牵敷，電感(功率管)電流上升到由EA輸出決定的門限值時(shí)胡岔，PWM比較器翻轉(zhuǎn)，鎖存器復(fù)位枷餐，驅(qū)動(dòng)脈沖關(guān)斷功率管厕九，電感電流下降衣吠，直到下一個(gè)時(shí)鐘脈沖到來(lái)，鎖存器置位自葡，開關(guān)管重新開通帝火。輸入電壓變化時(shí)依特，電感電流的上升斜率變化疫诽，輸出占空比改變以抑制輸入電壓的變化钻心，這是一個(gè)前饋調(diào)節(jié)過程，響應(yīng)極快孕讳；負(fù)載擾動(dòng)則是通過EA改變電流門限值進(jìn)行調(diào)節(jié)的匠楚。MB3759芯片外圍電路如圖2所示。

2 電路分析

2．1 驅(qū)動(dòng)電路

　　驅(qū)動(dòng)電路是控制電路與主電路的接口卫病，同開關(guān)電源的可靠性油啤、效率等性能密切相關(guān)。驅(qū)動(dòng)電路需要有很高的快速性膏娃，能提供一定的驅(qū)動(dòng)功率，并具有較高的抗干擾和隔離噪聲能力囊喜。

　　驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加在開關(guān)器件的柵極一源極(MOSFET)間蚜再，在全橋電路中，不同開關(guān)器件的源極問的電位差很大汪具，而且在高速變化率敞，因此旅峰，驅(qū)動(dòng)電路還要具備隔離功能。該開關(guān)電源采用變壓器隔離驅(qū)動(dòng)電路灯狠，如圖3所示念距，該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低黔晶，隔離電壓能達(dá)到很高董容，傳輸延時(shí)很小，而且無(wú)需附加電源椎沟。

2．2 保護(hù)電路

　　為使單片開關(guān)電源長(zhǎng)期穩(wěn)定衍震、安全可靠地工作，其控制電路中應(yīng)包含保護(hù)電路樱蛤，避免因電路出現(xiàn)故障钮呀、使用不當(dāng)或環(huán)境條件發(fā)生變化而損壞開關(guān)電源。該開關(guān)電源保護(hù)電路主要包括輸出過電壓昨凡、輸出欠電壓和過流保護(hù)爽醋。

　　開關(guān)電源內(nèi)部控制電壓是由S2與T3等元器件組成輔助開關(guān)電源供給，T3副邊有二組線圈便脊，一組通過D16子房、C30等元件整流濾波輸出控制電壓(VCC)，一組通過D17就轧、C32等元件整流濾波作為欠電壓檢測(cè)信號(hào)证杭。

　　開關(guān)電源的輸出過電壓、輸出欠電壓保護(hù)電路的構(gòu)成如圖4所示妒御，該開關(guān)電源保護(hù)電路工作原理：欠壓保護(hù)電路由17902／2和17902／4等元器件組成解愤，過壓保護(hù)電路由S103、D14等元器件組成乎莉，由17902／l和1790l／1等元器件組成過電流保護(hù)回路送讲。欠壓、過壓炒圈、過電流故障信號(hào)通過D103等元件控制PWM芯片死區(qū)時(shí)間管腳4達(dá)到保護(hù)目的署咸，從而芯片停止工作，無(wú)法正常輸出脈沖蚕顷，電壓輸出為零铜乱。開關(guān)電源的保護(hù)電路的作用是一旦出現(xiàn)輸出過電壓、輸出欠電壓等非正常使用的情況峰辣，立即使開關(guān)電路停止工作馏舰。

3 電源性能測(cè)試

3．1 電壓調(diào)整率

　　輸入電網(wǎng)電壓由額定值A(chǔ)C 110V變化±10％時(shí)，穩(wěn)壓電源輸出電壓24V波動(dòng)率為0．8％拓坠，達(dá)到C級(jí)的要求便浮。

3．2 負(fù)載調(diào)整率

　　在額定電網(wǎng)電壓下哩拒，當(dāng)輸出電壓24V負(fù)載電流在O～3．9A之間波動(dòng)的電源輸出值，24V波動(dòng)率為3．3％尤痒。

3．3 紋波電壓

　　在額定輸出電壓和負(fù)載電流下曾谁，輸出電壓的紋波(包括噪聲)的峰一峰值為1．4％，

4 結(jié)語(yǔ)

　　目前悔叽，開關(guān)電源領(lǐng)域的各項(xiàng)新技術(shù)正引起普遍關(guān)注莱衩，各種技術(shù)不斷涌現(xiàn)。該開關(guān)電源盡量采用在工業(yè)環(huán)境下具有高可靠性的常用集成電路及功率模塊骄蝇，利用反饋控制電路膳殷，采用占空比控制的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)電路進(jìn)行控制九火。開關(guān)電源的這一技術(shù)特點(diǎn)使其具有體積小赚窃、重量輕、抗干擾性能強(qiáng)岔激，輸出電壓穩(wěn)定勒极，電壓動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，性價(jià)比高虑鼎，使用方便等優(yōu)點(diǎn)辱匿。

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