MB3759控制器構(gòu)成的開(kāi)關(guān)電源電路圖

1、MB3759 控制器構(gòu)成的開(kāi)關(guān)電源電路圖開(kāi)關(guān)電源被譽(yù)為高效節(jié)能電源，它代表著穩(wěn)壓電源的發(fā)展方向。 (Switched Mode Power Supply，SMPS)是一種由占空比控制的開(kāi)關(guān)電路構(gòu)成的電能變換裝置。開(kāi)關(guān)電源的核心為電力電子開(kāi)關(guān) 電路，根據(jù)負(fù)載對(duì)電源提出的輸出電壓或穩(wěn)流特性的要求，利用反饋 控制電路，采用占空比控制的方法，對(duì)開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行控制。隨著控制 技術(shù)和元器件技術(shù)的不斷發(fā)展，開(kāi)關(guān)電源的各方面的性能都在不斷提 高，容量也在不斷擴(kuò)大?？刂坪捅Ｗo(hù)電路主要處理信號(hào)，屬于“弱電”電路，但它控制著 主電路中的開(kāi)關(guān)器件，一旦出現(xiàn)失誤，將造成嚴(yán)重的后果，使電源停 止工作或損壞。電源的很多指標(biāo)，

2、如穩(wěn)壓穩(wěn)流精度、紋波、輸出特性 等也與控制電路相關(guān)。因此，控制電路的設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)電源的性能至關(guān) 重要。本文介紹了集成脈沖寬度調(diào)制方式 (PWM)控制器(MB3759)的構(gòu)成與原理，詳細(xì)分析了以 MB3759路、驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路，對(duì)開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)具有一定的價(jià)值。PWM(MB3759)的構(gòu)成與原理PWM(MB3759)的構(gòu)成PWM 控制電路的作用是將在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)頻率固定、占空比跟隨輸入信號(hào)連續(xù)變化的 PWM 信號(hào)。開(kāi)關(guān)電源 PWM 控制集成芯片采用型號(hào)為 MB3759(FUJITSU 公司)，采用固定頻率的 PWM 控制方式，其 MB3759 芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 l

3、 所示，內(nèi)部電路主要由高頻振蕩器、PWM 比較器、基準(zhǔn)電壓源、誤差電壓放大器、驅(qū)動(dòng)電路和封鎖電路等組成?？刂菩酒瑑?nèi)部有 2 個(gè)電壓比較器，管腳 1、2 和 15、16 是電壓比較器正負(fù)輸入端子，管腳 3 是電壓比較器統(tǒng)一輸出端。同時(shí)誤差放大器的輸出也可開(kāi)放給用戶，用 戶可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成 PI 控制器。管腳 5、6 可接振蕩電容和電阻， 振蕩器的振動(dòng)頻率由外接電阻和電容決定，根據(jù)電路頻率而調(diào)節(jié)容值 和阻值。管腳 8 為觸發(fā)脈沖輸出口，采用電流圖騰輸出，使得芯片可以直接驅(qū)動(dòng)功率不大的開(kāi)關(guān)管。T 觸發(fā)器的作用是將輸出進(jìn)行分頻，得到占空比為 50的頻率為振蕩器頻率的 l2 的方波，將T 觸發(fā)器輸出的

4、這樣兩路互補(bǔ)的方波同比較器輸出 PWM 信號(hào)進(jìn)行“或非”運(yùn)算， 就可以得到兩路互補(bǔ)的占空比為 O50的 PWM 信號(hào)，考慮死區(qū)時(shí)間的存在，最大占空比通常為 45475。管腳 13 為封鎖控制， 管腳 14 為參考電壓，管腳 12 為工作電壓，管腳 4 為死區(qū)控制端，一旦高電平輸入，芯片輸出脈沖被封鎖，直流電壓輸出為零。PWM(MB3759)的工作原理PWM 控制器(MB3759)的反饋通道由電壓誤差放大器 EA、PWM 比較器和鎖存器及驅(qū)動(dòng)電路組成。管腳 1 作為直流輸出電壓的反饋信號(hào)，管腳 2 與芯片輸出的參考電壓相連，作為誤差放大器的參考輸入， 管腳 3 輸入主電路的電壓反饋。EA 輸出決

5、定的門限值時(shí)，率管，電感電流下降，直到下一個(gè)時(shí)鐘脈沖到來(lái)，鎖存器置位，開(kāi)關(guān) 管重新開(kāi)通。輸入電壓變化時(shí)，電感電流的上升斜率變化，輸出占空 比改變以抑制輸入電壓的變化，這是一個(gè)前饋調(diào)節(jié)過(guò)程，響應(yīng)極快； 負(fù)載擾動(dòng)則是通過(guò)EAMB3759 芯片外圍電路如圖 2 所示。電路分析驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路是控制電路與主電路的接口，同開(kāi)關(guān)電源的可靠性、效率等性能密切相關(guān)。驅(qū)動(dòng)電路需要有很高的快速性，能提供一定的驅(qū)動(dòng)功率，并具有較高的抗干擾和隔離噪聲能力。(MOSFET中，不同開(kāi)關(guān)器件的源極問(wèn)的電位差很大，而且在高速變化，因此， 驅(qū)動(dòng)電路還要具備隔離功能。該開(kāi)關(guān)電源采用變壓器隔離驅(qū)動(dòng)電路， 如圖 3 所示，該電路結(jié)構(gòu)

6、簡(jiǎn)單、成本低，隔離電壓能達(dá)到很高，傳輸延時(shí)很小，而且無(wú)需附加電源。保護(hù)電路為使單片開(kāi)關(guān)電源長(zhǎng)期穩(wěn)定、安全可靠地工作，其控制電路中應(yīng)包含保護(hù)電路，避免因電路出現(xiàn)故障、使用不當(dāng)或環(huán)境條件發(fā)生變化而損壞開(kāi)關(guān)電源。該開(kāi)關(guān)電源保護(hù)電路主要包括輸出過(guò)電壓、輸出欠電壓和過(guò)流保護(hù)。開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部控制電壓是由 S2 與 T3 等元器件組成輔助開(kāi)關(guān)電源供給，T3 副邊有二組線圈，一組通過(guò) D16、C30 等元件整流濾波輸出控制電壓(VCC)，一組通過(guò)D17、C32 等元件整流濾波作為欠電壓檢測(cè)信號(hào)。開(kāi)關(guān)電源的輸出過(guò)電壓、輸出欠電壓保護(hù)電路的構(gòu)成如圖 4 所示， 該開(kāi)關(guān)電源保護(hù)電路工作原理：欠壓保護(hù)電路由 17902

7、2 和 179024 等元器件組成，過(guò)壓保護(hù)電路由 S103、D14 等元器件組成，由17902l 和 1790l1 等元器件組成過(guò)電流保護(hù)回路。欠壓、過(guò)壓、過(guò)電流故障信號(hào)通過(guò) D103 等元件控制 PWM 芯片死區(qū)時(shí)間管腳 4 達(dá)到保護(hù)目的，從而芯片停止工作，無(wú)法正常輸出脈沖，電壓輸出為零。開(kāi)關(guān)電源的保護(hù)電路的作用是一旦出現(xiàn)輸出過(guò)電壓、輸出欠電壓等非 正常使用的情況，立即使開(kāi)關(guān)電路停止工作。電源性能測(cè)試電壓調(diào)整率輸入電網(wǎng)電壓由額定值 AC 110V 變化10時(shí)，穩(wěn)壓電源輸出電壓 24V 波動(dòng)率為 08，達(dá)到C 級(jí)的要求。負(fù)載調(diào)整率在額定電網(wǎng)電壓下，當(dāng)輸出電壓 24V 負(fù)載電流在 O39A 之間波動(dòng)的電源輸出值，24V 波動(dòng)率為 33。紋波電壓在額定輸出電壓和負(fù)載電流下，輸出電壓的紋波(包括噪聲)的峰一峰值為 14，結(jié)語(yǔ)目前，開(kāi)關(guān)電源領(lǐng)域的各項(xiàng)新技術(shù)正引起普遍關(guān)注，各種技術(shù)不斷涌現(xiàn)。該開(kāi)關(guān)電源盡量采用