開關電源的五種PWM反饋控制

開關電源的五種PWM反饋控制

PWM開關穩壓或穩流電源基本工作原理就是在輸人電壓變化、內部參數變化、外接負載變化的情況下，控制電路通過被控制信號與基準信號的差值進行閉環反饋，調節主電路開關器件的導通脈沖寬度，使得開關電源的輸出電壓或電流等被控制信號穩定。

 　　

PWM的開關頻率一般為恒定，控制取樣信號有：輸出電壓、愉人電壓、輸出電流、輸出電感電壓、開關器件峰值電流。由這些信號可以構成單環、雙環或多環反饋系統，實現穩壓、穩流及恒定功率的目的，同時可以實現一些附帶的過流保護、抗偏磁、均流等功能�！　�

現在主要有五種PWM反饋控制模式。下面以VDMOS開關器件構成的穩壓正激型降壓斬波器為例，說明五種PWM反饋控制模式的發展過程、基本工作原理、詳細電路原理示意圖、波形、特點及應用要點，以利于選擇應用及仿真建模研究�！　�

開關電源PWM的五種反饋控制模式　　

一般來講，正激型開關電源主電路可用圖1所示的降壓斬波器簡化表示，Ug表示控制電路的PWM愉出驅動信號�！　�

根據選用不同的PWM反饋控制模式，電路中的輸人電壓Uin、輸出電壓V。ut、開關器件電流（由b點引出）、電感電流（由c點引出或d點引出）均可作為取樣控制信號。輸出電壓Uout在作為控制取樣信號時，通常經過圖2所示的電路進行處理，得到電壓信號Ue,Ue再經處理或直接送入PWM控制器。圖2中電壓運算放大器（e/a）的作用有三：　　

1.將輸出電壓與給定電壓Uref的差值進行放大及反饋，保證穩態時的穩壓精度。該運放的直流放人增益理論上為無窮大，實際上為運放的開環放大增益�！　�

2.將開關電源主電路輸出端的附帶有較寬頻帶開關噪聲成分的直流電壓信號轉變為具有一定幅值的比較“干凈”的直流反饋控制信號（Ue）即保留直流低頻成分，衰減交流高瀕成分。因為開關噪聲的頻率較高，幅值較大，高頻開關噪聲衰減不夠的話，穩態反饋不穩；高頻開關噪聲衰減過大的話，動態響應較慢。雖然互相矛盾，但是對電壓誤差運算放大器的基本設計原則仍是“低頻增益要高，高頻增益要低”。

3.對整個閉環系統進行校正，使得閉環系統穩定工作。

 

輸人電壓、電流等信號在作為取樣控制信號時，大多也需經過處理。由于處理方式不同，下面介紹不同控制模式時再分別說明�！�

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