摘  要: 提出了一種用于PWM ( Pu lseW idthModu lation)控制器的比較器輸出電路的設(shè)計(jì), 該電路基于電流模式控制, 能夠同時(shí)對(duì)三路輸入信號(hào)進(jìn)行比較輸出并對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行鎖存。為了在PWM 控制電路啟動(dòng)的時(shí)候讓輸出脈沖占空比從小到大逐漸變化, 比較器電路設(shè)計(jì)采用了一個(gè)反相輸入端, 兩個(gè)同相輸入端, 其中一個(gè)同相輸入端控制PWM 比較器是否產(chǎn)生輸出信號(hào), 從而可以降低開關(guān)頻率, 對(duì)PWM 控制電路起到保護(hù)作用。仿真和測(cè)試結(jié)果顯示該比較器能有效地控制PWM 輸出, 并且占空比范圍寬、延遲時(shí)間短。

　　在DC-DC 開關(guān)電源電路中, 開關(guān)控制電路的控制模式一般采用脈沖寬度調(diào)制( PWM )和脈沖頻率調(diào)制( PFM ) , 而脈沖寬度調(diào)制( PWM )方式的控制和實(shí)現(xiàn)都較脈沖頻率調(diào)制來(lái)簡(jiǎn)單, 因此其在開關(guān)電源中的應(yīng)用更為普遍 。

　　PWM技術(shù)控制模式主要可以分為兩種: 電壓控制模式和電流控制模式。針對(duì)電壓模式PWM 控制技術(shù)的不足, 出現(xiàn)了電流模式PWM 控制技術(shù), 這種控制方式可以有效地改善開關(guān)電源的電壓調(diào)整率和電流調(diào)整率, 也可以改善整個(gè)系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)。由于電流模電路具有動(dòng)態(tài)范圍大、速度快、頻帶寬、非線性誤差和失真小等特點(diǎn), 所以電流模式PWM 控制技術(shù)成為目前PWM控制技術(shù)中的主流。

　　PWM比較器是PWM 控制器電路中的關(guān)鍵模塊電路之一, 其作用是對(duì)輸入的電壓信號(hào)進(jìn)行比較, 輸出一定占空比的脈沖寬度調(diào)制( PWM )信號(hào)。

　　本文針對(duì)常見比較器只比較兩路信號(hào)進(jìn)行輸出的特點(diǎn), 在雙極工藝下研究設(shè)計(jì)一個(gè)基于電流模式控制的多輸入, 同時(shí)具有鎖存功能和比較器延遲時(shí)間短的可控比較輸出電路。該電路能夠同時(shí)對(duì)三路輸入信號(hào)進(jìn)行比較輸出并對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行鎖存, 其中一個(gè)同相輸入端控制比較器是否產(chǎn)生輸出信號(hào), 從而可以降低開關(guān)頻率, 對(duì)PWM 控制電路起到保護(hù)作用。仿真和測(cè)試結(jié)果表明, 該電路能夠完成設(shè)計(jì)所要求的功能并且具有的性能。

　　1  常見壓控輸出控制比較器

　　電壓模式PWM 控制技術(shù), 其工作原理如圖1所示, 比較器只接受兩端輸入, 由誤差放大器的輸出電壓V1 和斜坡電壓V2 同時(shí)輸入到PWM比較器進(jìn)行比較,得到一定占空比的PWM 信號(hào)Vo 輸出。輸出電壓能及時(shí)反饋回輸入回路, 這就是電壓模式的PWM控制技術(shù)的原理, 明顯的缺點(diǎn)就是只有電壓反饋而沒(méi)有電流反饋。由于開關(guān)電源的電流要流經(jīng)電感, 因此相應(yīng)的電壓信號(hào)會(huì)有一定的延遲, 而且對(duì)于穩(wěn)壓電源來(lái)說(shuō),需要不斷地調(diào)節(jié)輸入電流, 以適應(yīng)輸出電流的變化和負(fù)載的需求, 從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。

圖1  壓控PWM 比較器控制輸出原理示意圖

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