[发明专利]一种基于脉宽调制的脉频调制驱动电路设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源技术。

背景技术

开关电源以其体积小、效率高、质量轻等优势得到了广泛而普遍的应用。开关电源的控制方式可分为脉冲宽度调制(PWM)和脉冲频率调制(PFM)两种。其中，PWM控制方式比较普遍，多数为硬开关方式，相应的驱动芯片技术成熟型号多。而PFM控制主要为软开关方式，软开关具有效率高、开关应力小等特点，具有更广阔的应用前景，但是市场上却少有现成的专用驱动芯片，因而电源电路设计师需要设计复杂的脉冲频率驱动电路。

本发明通过原理性的改造，将PWM控制器SG1525由脉宽调制转换为脉频调制。SG1525芯片应用广泛、技术成熟，内部集成了PID调节器电路、振荡器、分频电路、驱动电路、保护电路和辅助电源电路等，这些电路在脉冲宽度-频率调制驱动电路中具有一定的重复性和可使用性，其工作时序图如图1所示。

发明内容

本发明的内容是提供一种基于脉宽调制的脉频调制驱动电路设计方法。如图2所示，以脉冲宽度调制控制器SG1525为核心、以两个反馈运算电路为配套外围电路实现脉频调制驱动电路。采样反馈运算电路1将误差电压比例放大后控制调整SG1525控制器的振荡频率，使之与反馈电压成正比；采样反馈运算电路2将误差电压比例放大后控制调整SG1525控制器的脉冲宽度。

本发明通过研究脉冲宽度调制控制器的基本工作原理，以成熟的脉冲宽度调制控制器SG1525为核心，搭配适当的外围电路，利用运算放大器和模拟比较器等实现了一种基于脉宽调制的脉频调制驱动电路设计方法。该电路结构形式简单，所需的元器件少，可靠性高。

下面结合附图对本发明的技术解决方案作详细描述。

附图说明

图1为脉冲宽度调制控制器SG1525的工作时序图。

图2为一种基于脉宽调制的脉频调制驱动电路设计方法的原理图。

图3～4为一种基于脉宽调制的脉频调制驱动电路设计方法的电路图。

图5为一种基于脉宽调制的脉频调制驱动电路设计方法的工作时序图。

具体实施方式

1)构建反馈运算电路1

按照图3电路构建反馈运算电路1由同相跟随运算放大器、同相运算放大器、同相跟随运算放大器组成。该反馈运算电路将误差电压比例放大，输出接SG1525控制器的定时电阻端。

2)构建反馈运算电路2

按照图4电路构建反馈运算电路2由同相跟随运算放大器、反相运算放大器、加法运算放大器和反相放大器组成。该反馈运算电路将误差电压放大并叠加一个可调节的直流电平(设置电位器R19调节直流电平)。将误差电压放大输出接SG1525控制器误差放大器的同相输入端。

3)构建脉冲频率调制控制电路

4)按照图2将1)中反馈运算电路1的输出接SG1525控制器的定时电阻端即6端，控制器的时钟频率与误差电压成比例；将2)中反馈运算电路2的输出接1525控制器误差放大器的同相输入端即2端；将1525控制器误差放大器的反向端与输出端短接，即端9(COMP.)和端1(INV.)短接。Out A、Out B即可交替输出频率随误差电压变化的脉冲信号，脉冲信号的宽度由运算电路2中的电位器R22调节设定。