關於PWM控制電路的基本構成及工作原理

介紹了PWM控制電路的基本構成及工作原理，給出了美國Silicon General公司生產的高性能集成PWM控制器SG3524的引腳排列和功能說明，同時給出了其在不間斷電源中的應用電路，PWM控制電路的基本構成及工作原理。

引言

開關電源一般都採用脈衝寬度調製（PWM）技術，其特點是頻率高，效率高，功率密度高，可靠性高。然而，由於其開關器件工作在高頻通斷狀態，高頻的快速瞬變過程本身就是一電磁騷擾（EMD）源，它產生的EMI信號有很寬的頻率範圍，又有一定的.幅度。若把這種電源直接用於數字設備，則設備產生的EMI信號會變得更加強烈和複雜。

本文從開關電源的工作原理出發，探討抑制傳導干擾的EMI濾波器的設計以及對輻射EMI的抑制。

1 開關電源產生EMI的機理

數字設備中的邏輯關係是用脈衝信號來表示的。爲便於分析，把這種脈衝信號適當簡化，根據傅里葉級數展開的方法，可用式（1）計算出信號所有各次諧波的電平，電子通信論文《PWM控制電路的基本構成及工作原理》。

式中：An爲脈衝中第n次諧波的電平；

Vo爲脈衝的電平；

T爲脈衝串的週期；

tw爲脈衝寬度；

tr爲脈衝的上升時間和下降時間。

開關電源具有各式各樣的電路形式，但它們的核心部分都是一個高電壓、大電流的受控脈衝信號源。假定某PWM開關電源脈衝信號的主要參數爲：Vo=500V，T=2×10－5s，tw=10－5s，tr=0.4×10－6s，則其諧波電平如圖2所示。

圖2中開關電源內脈衝信號產生的諧波電平，對於其他電子設備來說即是EMI信號，這些諧波電平可以從對電源線的傳導干擾（頻率範圍爲0.15～30MHz）和電場輻射干擾（頻率範圍爲30～1000MHz）的測量中反映出來。

在圖2中，基波電平約160dBμV，500MHz約30dBμV，所以，要把開關電源的EMI電平都控制在標準規定的限值內，是有一定難度的。2 開關電源EMI濾波器的 電路設計

當開關電源的諧波電平在低頻段（頻率範圍0.15～30MHz）表現在電源線上時，稱之爲傳導干擾。要抑制傳導干擾相對比較容易，只要使用適當的EMI濾波器，就能將其在電源線上的EMI信號電平抑制在相關標準規定的限值內。

要使EMI濾波器對EMI信號有最佳的衰減性能，則濾波器阻抗