【正文】 以濾除采樣信號中的高頻分量，與峰值電流控制相比，它直接控制電感電流的平均值，抗擾性好。 為實(shí)現(xiàn)滯環(huán)電流型控制，滯環(huán)比較器中設(shè)定上限值 Vemax 和下限值 Vemin。 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 8 123AViVF V0iLDVCVDVe 圖 23 滯環(huán)電流型控制的電路框圖 PWM 控制芯片電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計 芯片的主要 特點(diǎn)是： 1. 1MHz 開關(guān)頻率 2. 50uA 備用電流， 100uA 最大電流 3. 在 52kHz 開關(guān)頻率時所需電流低至 4. 逐周限流時間快至 35ns 5. 誤差放大器的基準(zhǔn)電壓為 6. 振蕩器放電電流精確 7. 新型的欠壓鎖定模塊 所設(shè)計的 PWM 控制器，它主要包括欠壓鎖定電路，振蕩器，電流比較器，電壓調(diào)節(jié)器，誤差放大器，過流保護(hù)和用做基準(zhǔn)的參考電壓部分。 CT 的放電電流由通過 RT 的電流和控制芯片內(nèi)部的放電電流之差決定。在一個振蕩周期內(nèi)，電容CT 充電時，輸出脈沖最大占空比受振蕩器的可控死區(qū)限制。設(shè)計放大器輸出端輸出的電流限制在 1mA，放大器輸出端吸入電流為 10mA。 4. 欠壓鎖定 在電源達(dá)到啟動電壓之前，欠壓鎖定電路阻止芯片內(nèi)部的基準(zhǔn)電源電路和輸出極開始工作。基準(zhǔn)電壓源為內(nèi)部邏輯電路和振蕩電路供電。 代信敏： PWM 芯片設(shè)計及在開關(guān)電源中的應(yīng)用 11 第 3 章 PWM 芯片電路設(shè)計及工作過程 欠壓鎖定 欠壓鎖定電路實(shí)現(xiàn)的功能是：當(dāng)電源電壓大于 時，芯片正常工作；當(dāng)電源電壓小于 時，芯片不工作。 啟動時的時序：比較器輸出電壓的有無，由 VDD 電壓的高低控制，只有VDD 大于 + 時比較器輸出高電位，基準(zhǔn)電壓 +5VR 才有輸出，芯片才能正常工作。內(nèi)部穩(wěn)壓源電路提供穩(wěn)定的偏置電壓或作為基準(zhǔn)電壓。圖 32 給出了帶隙基準(zhǔn)的原理。由于 Dn 依賴于溫度，溫度系數(shù) r 稍微偏離 3。 )J/Jl n ()q/kT(VVV 2C1C2BE1BEBE ???? (38) )J/Jl n ()T/V(D/Vd 2C1CttBE ?? (39) 為了在 T0 時達(dá)到零溫度系數(shù)， BEV 和 BEV? 的變量加起來必須為 0 V beKVt 發(fā)生器Vt123相加器V r e f = V b e + K V tTT 圖 32 帶隙基準(zhǔn)電路圖 普通可調(diào)直流基準(zhǔn)源 TL431 的介紹 TL43l 是 — 36V 可調(diào)式精密并聯(lián)穩(wěn)壓器。陰極工作電流 IKA=l～ 100mA TL431 主要包括 4 部分：①誤差放大器 A，其同相輸入端接取樣電壓 VREF，四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 14 反相輸入端則接內(nèi)部 2． 50V 基準(zhǔn)電壓 Vref，并且設(shè)計的 VREF=VRRef；②內(nèi)部2． 50V(準(zhǔn)確值為 2． 495V)基準(zhǔn)電壓源 Vref；③ NPN 型晶體管 VT，在電路中起調(diào)節(jié)負(fù)載電流的作用；④保護(hù)二極管 VD，能防止因 K— A 間電源極性接反而損壞芯片。選取 R3 阻值的原則是，當(dāng)輸入電壓 Vi 為最小值時必須保證 100mA≥ IKA≥ 1mA，以便使 TL431 能正常工作。趨于穩(wěn)定，達(dá)到了穩(wěn)壓目的，并 VREF=Vref。 電壓調(diào)節(jié)器 電壓調(diào)節(jié)器是一種被廣泛使用的器件，其輸入是不穩(wěn)定的直流電壓，輸出可作為其他電路的供電電壓。穩(wěn)定電壓加在高增益放大器的非倒相輸入端，并與由電阻 R1 和 R2 采樣的輸出電壓比較。串聯(lián) — 并聯(lián)反饋電路使電壓調(diào)節(jié)器有較高的輸入阻抗，減小了負(fù)載效應(yīng)。 RtSRQV r e f2 .5 V0 .7 5 V123123 圖 36 振蕩器時鐘信號電路 用一個電阻 Rt 通過 Vref 給電容充電，用兩個比較器把電容上的電壓和兩個參考電壓相比較，參考電壓分別設(shè)為 和 。 電流源放電電流很大，放電時間相對于一個時鐘周期是非常短的。該設(shè)計中最大占空比要達(dá)到 99%，因此放電時間必須低于一個時鐘周期的 1%。因此采用 PMOS差分對的輸入級。 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 18 V ou tV r e fCT 0. 75 VV bi a s 圖 38 比較器 1電路圖 比較器 2 的電路圖如圖 39 所示，其共模輸入電壓是 3V，因此采用 NMOS差分對作輸入級 V r e fCT3VV bi a sV ou t 2 圖 39 比較器 2電路圖 放電電流源的電路圖如圖 310 所示，使用 PTAR 電流源，經(jīng)過兩路放大，得到大電流放電。 如圖 311 所示，電壓誤差放大器由運(yùn)算跨導(dǎo)放大器和輸出極組成。 PMOS 晶體管 M M2 的小信號電流由下式給出： dFB1Q1dM2dM i2/V*giI ???? (313) M3 與 M1 對稱， M2 與 M4 對稱，所以： 1dM2dM3dM4M iiii ????? (314) 運(yùn)算跨導(dǎo)放大器的輸出電壓為： )r//r(i2V 6o4odout ? (315) M6 和 M8 形成共源共柵結(jié)構(gòu)提高輸出電阻。 為了達(dá)到最大值，晶體管 M9 漏極電流必須大于晶體管 Q4 的基極電流。隨著 Q3 集電極電流增加， M9 的漏極電壓下降，由于 Q4 是射極跟隨器，輸出電壓將隨其下降。使用電平移位可以達(dá)到芯片輸出零占空比脈沖。 比較強(qiáng)電阻 R1 實(shí)現(xiàn)電平移位功能。 P3P1R1P220 K10 KV bi a sCSC O M PV r e fV ou t 圖 313 電流比較器電路 過流保護(hù) 圖 314 是過流圓圈所示就是過流保護(hù)模塊的示 意圖。 P P4 和P6 這三個 PMOS 晶體管實(shí)現(xiàn)遲滯功能。由 P6 提供的 13uA 偏置電流經(jīng)過 P3 流到 M2。P1 漏極電壓升高， P2 漏極電壓降低。此時輸出電壓為 5V。 P3 晶體管導(dǎo)通， P4 關(guān)斷。過流保護(hù)電路停止其作用。 圖 317 輸入電壓閾值電路 B 100n 50n (V) time(n) A Vout 高頻變換器 (V) (V) 1.0 0.0 X:/CS 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 24 系統(tǒng)系統(tǒng)芯片電路及工作過程 本文主要是開關(guān)電壓的 PWM 芯片電路的設(shè)計，芯片內(nèi)部總體電路如圖 318所示。 第 3 腳位誤差放大器的反向輸入端，取樣電壓由此輸入，在內(nèi)部將 +5VR 電壓，用兩個阻值相同的電阻 R1 和 R2，將電壓分成 +，作為基準(zhǔn)電壓加在誤差放大器的正向輸入端。 第 5 腳為振蕩器電壓的輸入，用一個電阻 Rt 通過振蕩器電壓給電容充電，用兩個比較器把電容上的電壓和兩個參考電壓相比較，參考電壓分別設(shè)為 和 。這樣電容上的電壓就是一個有 峰 峰值的鋸齒波。 第 8 腳為帶隙基準(zhǔn)電路的 KVt 輸入， KVt 輸入與 Vbe 相加，再通過內(nèi)部的電壓調(diào)節(jié)器，輸出穩(wěn)定精確的 +5V 的基準(zhǔn)，直接決定芯片電路的穩(wěn)定性。 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 26 QRSA0. 75 V3VQRSAP W M L a t c h誤差放大器Z D 2RRR1R2相加器脈沖OR N O R1237 9D2 D1D34Z D 1+ 2. 5 V+ 5V R2RRV r e f欠壓鎖定R311 Ω25 Ω25 Ω62 ΩR350 Ω7Ω10 ΩRR3R32 18. 7V3. 6V8V D D1V36 VV D D 欠壓鎖定V R E FV R E FV R E FV R E F33Ω電流比較器V0 V0V0V0510K V t 輸入脈沖輸出鋸齒波輸入T L 4 3 1T L 4 3 1T L 4 3 1T L 4 3 1T L 4 3 1 的 V i 輸入輸出補(bǔ)償電壓負(fù)反饋輸入電流傳感端 圖 318 內(nèi)部芯片電路總圖 代信敏： PWM 芯片設(shè)計及在開關(guān)電源中的應(yīng)用 27 PWM_out 是 PWM 控制器芯片的輸出，是一系列的脈沖波形。最后輸出脈沖波形。 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 28 第 4 章 芯片電路在開關(guān)電源中的應(yīng)用 芯片外部應(yīng)用電路 芯片的外部引腳連接如圖 41 所示。第四腳既輸入電流負(fù)反饋，也是過流保護(hù)輸入端。為內(nèi)部電路和反饋電路提供電源電壓。功率管工作產(chǎn)生的信號經(jīng)取樣電路轉(zhuǎn)換為低壓直流信號反饋到 4 腳，維護(hù)系統(tǒng)的正常工作。所產(chǎn)生的鋸齒波送到脈沖寬度調(diào)制器，作為其工作周期，脈寬調(diào)制器輸出的脈沖周期不變，而脈沖寬度則隨反饋電壓的大小而變化。 芯片在開關(guān)電源保護(hù)電路的中的應(yīng)用 1）通過在 芯片 的采樣電壓處接入一個射極跟隨器，從而在控制電壓上增加了一個與脈寬調(diào)制時鐘同步的人為斜坡，它可以在后續(xù)的周期內(nèi)將 △ I 擾動減小到零。無感電阻是一種雙線并繞的 繞線電阻，其精度高且容易做到大功率。我們都知道放大器用作信號傳輸時都需要傳輸時間，并不是輸出與輸入同時建立。另外，直接控制 芯片 的腳 l 還可簡化系統(tǒng)的頻率補(bǔ)償以及輸出功率小等問題。開關(guān)電源控制電路是一個電壓、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。電路原理圖如圖 43 所示。隨著 芯片 的啟動 R1 的工作也就基本結(jié)束，余下的任務(wù)交給反饋繞組，由反饋繞組產(chǎn)生電壓給 芯片 供電。 反饋電路采用精密穩(wěn)壓源 TL431 和線性光耦 PC817。整流橋的寄生振蕩產(chǎn)生于變壓器的漏感 (或附加的諧振電感 )與變壓器的繞組電容和整流管的結(jié)電容之間。 本文第二章內(nèi)容為電路分析。 隨著 VLSI 和 Soc 技術(shù)的迅猛發(fā)展，對低功耗和低電源電壓設(shè)計提出了更高的要求，在今后的 PWM 控制芯片的設(shè)計中將對此加以充分的關(guān)注。從論文的選題、開題、中間的學(xué)習(xí)及撰寫過程中都包含了老師的悉心教導(dǎo)和指導(dǎo)。 還要衷心感謝我的室友陳瑤，董熙，秦雪梅，邱靜，眭照玲，她們給了我很多幫助和關(guān)懷，使我工作 更輕松，生活更愉快。 d、畢業(yè)生與用人單位簽訂《就業(yè)協(xié)議書》，畢業(yè)生、用人單位、畢業(yè)生所在學(xué)院各留一份。 ③ 畢業(yè)生做畢業(yè)鑒定。若確因特殊情況需要推薦的，應(yīng)持有本人的改派申請（詳細(xì)闡明改派原因），原定向單位（地區(qū)）出具的同意調(diào)整改派的公函，研究生還須經(jīng)校招生辦公室簽署意 見，并按原國家計委、教育部的有關(guān)政策，向培養(yǎng)學(xué)校繳納相應(yīng)培養(yǎng)費(fèi)后，方能辦理有關(guān)手續(xù)。為維護(hù)就業(yè)市場的嚴(yán)肅性，避免一個畢業(yè)生同時被兩個用人單位審批錄用，造成用人單位進(jìn)人指標(biāo)浪費(fèi)，同時也為了維護(hù)學(xué)校的聲譽(yù)和今后畢業(yè)生的就業(yè)，每位畢業(yè)生只能有一份《就業(yè)協(xié)議書》原件。 已簽訂《就業(yè)協(xié)議書》的畢業(yè)生，如要違約，需辦理如下解約手續(xù)： a、到原簽協(xié)議單位辦理書面同意的解約函（蓋單位公章） b、向本學(xué)院提出書面申請（闡明解約理由），并附上單位解約函、原《就業(yè)協(xié)議書》負(fù)責(zé)畢業(yè)生就業(yè)的副書記簽署意見并簽字、蓋章后交學(xué)生處就業(yè)指導(dǎo)中心 c、學(xué)生處就業(yè)指導(dǎo)中心根據(jù)有關(guān)規(guī)定審批發(fā)換新的《就業(yè)協(xié)議書》 d、畢業(yè)生領(lǐng)取新協(xié)議后到本學(xué)院備案 畢業(yè)生如遺失《就業(yè)協(xié)議書》如何補(bǔ)辦 畢業(yè)生如遺失《就業(yè)協(xié)議書》， 需本人提出書面申請，經(jīng)所在系（所）負(fù)責(zé)畢業(yè)生就業(yè)工作的老師簽署意見，補(bǔ)辦。 學(xué)校編制就業(yè)方案的依據(jù) (《報到證》直接開到接收單位的依據(jù) ) 學(xué)校用以編制就業(yè)方案（開《報到證》）主要以《就業(yè)協(xié)議書》和用人單位就業(yè)主管部門的意見為準(zhǔn)。報到證只能一人一份，由其它部門印制或簽發(fā)的報到證無效。 何時發(fā)放報到證 報到證開回后，由各學(xué)院統(tǒng)一到學(xué)生處領(lǐng)取，在畢業(yè)生辦理完離校手續(xù)后，發(fā)給畢業(yè)生。 畢 業(yè)生的戶口由學(xué)校派出所按報到證上標(biāo)明的就業(yè)單位遷移。 單位沒收到檔案時該如何查詢 單位沒收到檔案，請畢業(yè)生向各學(xué)院負(fù)責(zé)畢業(yè)生就業(yè)工作的老師查詢。當(dāng)遇到用人單位拒絕接收時，畢業(yè)生應(yīng)主動向用人單位說明情況，不要與對方爭吵，更不要貿(mào)然返校，應(yīng)及時與學(xué)校取得聯(lián)系，由學(xué)校分清責(zé)任，按有關(guān)規(guī)定妥善處理。屬于畢業(yè)生本人身體有病而提出退回的，若是學(xué)生在校期間就有傳染病史，精神病史，用人單位不知道，待畢業(yè)生報到時才被發(fā)現(xiàn)的，應(yīng)允許提出退回；若是報到后才患病的，應(yīng)按在職人員病假的有關(guān)規(guī)定