pwm開關(guān)電源是什么,pwm開關(guān)電源原理介紹

脈沖寬度調(diào)制(PWM)是英文“Pulse Width Modulation”的縮寫，簡(jiǎn)稱脈寬調(diào)制。

開關(guān)電源利用輸入電壓的變化，使輸出電壓的脈沖寬度發(fā)生變化的調(diào)制方式，稱為脈沖寬度調(diào)制方式，簡(jiǎn)稱脈寬式，英文簡(jiǎn)示PWM。PWM控制的優(yōu)點(diǎn)：中等負(fù)載條件下可實(shí)現(xiàn)良好的效率;開關(guān)頻率由PWM斜坡信號(hào)頻率設(shè)定。

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了多種PWM技術(shù)，其中包括：相電壓控制PWM、脈寬PWM法、隨機(jī)PWM、SPWM法、線電壓控制PWM等，而在鎳氫電池智能充電器中采用的脈寬PWM法，它是把每一脈沖寬度均相等的脈沖列作為PWM波形，通過改變脈沖列的周期可以調(diào)頻，改變脈沖的寬度或占空比可以調(diào)壓，采用適當(dāng)控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調(diào)變化?？梢酝ㄟ^調(diào)整PWM的周期、PWM的占空比而達(dá)到控制充電電流的目的。

PWM開關(guān)電源原理：

PWM開關(guān)電源顧名思義，它是一種固定開關(guān)周期，變化Ton來改變占空比的調(diào)制方式。 PWM方式，可稱之為定頻調(diào)寬，即開關(guān)頻率保持恒定，而通過改變?cè)诿恳粋€(gè)周期內(nèi)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比來達(dá)到調(diào)制的目的，這是最常用的一種調(diào)制方式。當(dāng)輸出電壓發(fā)生變化時(shí)，通過環(huán)路的控制，便會(huì)使驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比發(fā)生改變，從而維持輸出電壓的恒定。

作為最常用的調(diào)制方式，PWM方式有以下優(yōu)點(diǎn):控制電路簡(jiǎn)單，易于設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，輸出紋波電壓小，頻率特性好，線性度高，并且在重負(fù)載的情況下有比較高的效率。PWM是從處理器到被控系統(tǒng)信號(hào)都是數(shù)字形式的，再進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換?？蓪⒃肼曈绊懡档阶畹汀Ｆ淙秉c(diǎn)是隨著負(fù)載的變輕，其效率也下降，尤其是輕負(fù)載的情況下，其效率很低。PWM 由于誤差放大器的影響，回路增益及響應(yīng)速度會(huì)受到限制。

開關(guān)電源的工作過程相當(dāng)容易理解。在線性電源中，讓功率晶體管工作在線性模式，與線性電源不同的是，PWM開關(guān)電源是讓功率晶體管工作在導(dǎo)通和判斷狀態(tài)。在這兩種狀態(tài)中，加在功率晶體管上的伏-安乘積總是很小的(在導(dǎo)通時(shí)，電壓低，電流大;關(guān)斷時(shí)，電壓高，電流小)。功率器件上的伏安乘積就是功率半導(dǎo)體器件上所有產(chǎn)生的損耗。

與線性電源相比，PWM開關(guān)電源更為有效的工作過程是通過“斬波”，即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來實(shí)現(xiàn)的。脈沖的占空比由開關(guān)電源的控制器來調(diào)節(jié)。一旦輸入電壓被斬成交流方波，基幅值就可以通過變壓器來升高或降低。通過增加變壓器的二次繞組數(shù)就可以增加輸出的電壓組數(shù)。最后這些交流波形經(jīng)過整流濾波后就得到直流輸出電壓。

通常選用PWM芯片有以下幾點(diǎn)原則：

1.芯片的最大輸出頻率： 基于PWM的頻率及電源的輸出功率， 輸入電壓等選擇磁芯及電感量。因此PWM的輸出頻率范圍很重要，

2. 輸出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)功率，當(dāng)然你也可以用外圍電路增大驅(qū)動(dòng)功率。

3. 通?；诔杀究紤]芯片及電路的架構(gòu)。

3、將HVDC(高壓直流)信號(hào)經(jīng)過起動(dòng)電阻(內(nèi)置MOSFET的一般將HVDC直接加到芯片上)，給芯片VCC電容充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到芯片的啟動(dòng)電壓時(shí)，芯片工作，并輸出脈沖驅(qū)動(dòng)MOSFET，此時(shí)變壓器初級(jí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)上正下負(fù)的感應(yīng)電壓，VCC繞組和次級(jí)都將感應(yīng)到此電壓，但由于其二極管均反向偏值，所以均無輸出(對(duì)于反激)，由于VCC繞組無信號(hào)加至芯片VCC引腳上，所以芯片會(huì)停止工作，此時(shí)變壓器初級(jí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)下正上負(fù)的感應(yīng)電壓，VCC繞組和次級(jí)感應(yīng)到此電壓，整流二極管正向偏值導(dǎo)通，次級(jí)得到輸出同時(shí)給輸出電容充電，VCC繞組經(jīng)過整流加至芯片上，使芯片又開始工作，就這樣一個(gè)周而復(fù)始的過程。

4、PWM是脈寬調(diào)制(PULSE WIDTH MODULATION)的簡(jiǎn)稱，是開關(guān)電源的一種形式。PWM的控制需看你用何種集成電路。開關(guān)電源的集成電路有很多種，如TOP221，TL494，UC3842，UC3846，UC3875，SG3525等。開關(guān)電源又分反激式開關(guān)電源和正激式開關(guān)電源。它一般由集成電路的某個(gè)引腳，通過外部信號(hào)反饋來控制。

PWM的優(yōu)缺點(diǎn)

PWM在小負(fù)載情況下的效率較低。

PFM可支持的輸出電流小，電感的電流是線性上升的，如果Ton是固定的，那么，每個(gè)周期電感上的峰值電流也是固定的。

PWM紋波電壓小，且開關(guān)頻率固定，所以噪聲濾波器設(shè)計(jì)比較容易，消除噪聲也較簡(jiǎn)單。

PWM調(diào)制方式占主流。