轉(zhuǎn)換開關(guān)添加了可編程PWM占空比鉗位

　　電源應(yīng)用要求使用占空比鉗位。此類應(yīng)用包括那些使用電流檢測變壓器和雙開關(guān)正向轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用。如果沒有占空比鉗位，則變壓器可能飽和，從而造成系統(tǒng)的災(zāi)難性故障。不過，為降低設(shè)計(jì)成本，許多電源設(shè)計(jì)人員都使用無占空比鉗位的價(jià)格較低的 8 引腳 PWM 控制器。該設(shè)計(jì)方案說明了如何為 PWM 控制器添加一個(gè)價(jià)格較低的占空比鉗位。

　　您可以將該鉗位電路添加到絕大多數(shù)的 PWM 控制器以提供可編程的占空比鉗位(如圖 1 所示)。這一電路由苦干個(gè)無源組件，一個(gè)滯后比較器，以及一個(gè)柵極驅(qū)動 IC 組成。電阻 R1 和電容 C1 對占空比鉗位的無反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行編程。當(dāng) PWM 控制器的輸出變低時(shí)，電阻 R2 和二極管 D1 對定時(shí)電路進(jìn)行復(fù)位。電阻 R3、R4、R5 設(shè)置比較器的電壓結(jié)點(diǎn)，VTRIP 為 5V。電阻 R5 向比較器添加 -2.5V 的滯后電壓以確保電路的穩(wěn)定。

　　下例表明了如何設(shè)置圖 1 中的電路以獲得最大的占空比 Dmax 0.9。PWM 控制器在開關(guān)頻率 fs 處運(yùn)行，為

　　100kHz。絕大多數(shù)的 PWM 控制器都不能達(dá)到 100% 的占空比，并且有特定的無反應(yīng)時(shí)間。就本例而言，無反應(yīng)時(shí)間為 300nsec。對定時(shí)電容進(jìn)行設(shè)置也要求知道最大的 PWM 輸出電壓 VOUT。就本例而言，最大的輸出電壓為 12V。定時(shí)電容大約為 130pF。設(shè)計(jì)使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 120pF 電容。以下方程詳述了計(jì)算步驟：t=(1-DMAX)(1/fS)-無反應(yīng)時(shí)間=700 nsec，以及

　　對圖 1 中電路進(jìn)行了 SPICE 仿真以確保占空比鉗位功能可在電路中正常工作。圖 2 顯示了這一仿真的結(jié)果。VOUT 是 PWM 控制器的輸出，VT 是比較器反相引腳的電壓，VTRIP 為比較器非反相輸入的電壓，并且 Gate 是柵極驅(qū)動 IC 的輸出。從圖 2 中的波形中您可以看出占空比鉗位工作正確，實(shí)現(xiàn)了柵極驅(qū)動器的輸出 90% 的鉗位。