一種24V電源電流型PWM控制器設計

3.2 電流型PWM控制器功率因數校正方法

由于乘法器的價(jià)格昂貴，改用加法電路來(lái)實(shí)現乘法器的功能。為了使電感電流的包絡(luò )為正弦，必須使電流檢測比較器反相輸入端的輸入電壓為正弦饅頭波，基本電路如圖3所示。

當N1負端加上電整流取樣而得到正弦饅頭波時(shí)，經(jīng)二極管降壓及電阻分壓，加到電流感應比較器負端信號為1/3的正弦饅頭波，從而使電感電流的包絡(luò )正弦化。當然，在實(shí)際使用中還需要進(jìn)行閉環(huán)控制，才能夠得到穩定的輸出電壓。

4 電流型PWM控制器斜坡補償方法

4.1 峰值電流與平均輸出電感電流

由于24V電源功率開(kāi)關(guān)管的峰值電流由PWM控制器保持恒定控制，也就是說(shuō)，電感的峰值電流也保持恒定，但直流輸出電壓正比于輸出電流平均值而不是峰值電流，當輸入電壓減小時(shí)，為了使電流恒定，占空比將調節為δ2，這時(shí)平均電流將上升為I2，輸出電壓也將上升。在電壓型控制器中將不會(huì )出現這種問(wèn)題，但在電壓型控制器件下，僅有輸出電壓得到控制。因此，為了解決以上問(wèn)題，在電流型控制器中需采用斜坡補償加以解決。為了維持一個(gè)恒定的平均電流(輸出電壓)，要求有一個(gè)與占空比無(wú)關(guān)的電流波形補償斜坡，當(NS/Np)Rs(m2/2)=m成立時(shí)，輸出電感平均電流與Ton無(wú)關(guān)，則保持了輸出電壓恒定。如圖4所示。

4.2 斜坡補償的實(shí)現

斜坡補償可以用圖5所示電路來(lái)實(shí)現。一般R1的阻值預先設定，再計算R2的阻值，很重要的一點(diǎn)是R2的阻值應足夠高，以避免使振蕩器產(chǎn)生振蕩頻率漂移。

從斜坡端接電阻R2 至電流感應端，這時(shí)Rs 上的感應電壓增加斜坡的斜率與平滑的誤差電壓進(jìn)行比較，這在占空比達到50 %以上時(shí)非常有效。R2 阻值的一般計算步驟如下：

a ) 計算次級電感下斜坡： S1=di/dt ( 單位為A/μs) ;

b) 計算初級電感下斜坡： S2=S1 Ns/Np (單位為A/μs) ;

c) 計算檢測電阻上的斜坡電壓： V1=S2 Rs (單位為V/μs) ;

d) 計算定時(shí)電容器CT 上的振蕩器斜坡電壓： S=dVosc/Ton (單位為V/μs) ;

e) 若令斜坡補償量M=0.75 ，R1 的阻值R1 設為1 kΩ ，則R2=R1 ( Vs/VS2 )M.

5 結束語(yǔ)

隨著(zhù)24V電源電流型PWM 控制器被越來(lái)越廣泛地應用，正確掌握使用方法可以節約大量設計時(shí)間，并能取得較好的設計效果，因而是使用這一類(lèi)控制器必須注意的問(wèn)題。而本文針對電壓型脈寬調制器(PWM)控制器只有電壓控制環(huán)、電流變化滯后電壓變化、系統響應速度慢、穩定性差等固有缺點(diǎn)，提出了一種基于24V電源的雙環(huán)電流型PWM控制器的設計方案。該方案由于既對電壓又對電流起控制作用，所以控制效果較好在實(shí)際中得到廣泛應用。