PWM 控制电路的基本构成及工作原理时间:2025-12-06 20:50:00 来源:电源技术应用 作者:白建雄 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纳脉冲宽度调制(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。要抑制传导干扰相对比较容易,只要使用适当的EMI 滤波器,就能将其在电源线上的 EMI 信号电平抑制在相关标准规定的限值内。要使 EMI 滤波器对 EMI 信号有最佳的衰减性能,则滤波器阻抗应与电源阻抗失配,失配越厉害,实现的衰减越理想,得到的插入损耗特性就越好。也就是说,假如噪音源内阻是低阻抗的,则与之对接的 EMI ...