PWM控制器

脈寬調製(PWM)是指用微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制，是一種對模擬信號電平進行數字編碼的方法。以數字方式控制模擬電路，可以大幅度降低系統的成本和功耗。許多微控制器內都包含PWM控制器。

基本介紹

• 中文名：脈寬調製器
• 外文名：PWM
• 屬性：對模擬信號電平進行數字編碼方法
• 優點：大幅度降低系統的成本和功耗
• 主要特點：過功率保護、短路保護等
• 分類：同步調製和異步調製

產品由來

為了滿足這一需求，飛兆半導體公司(Fairchild Semiconductor)開發出集成式臨界導通模式PFC和準諧振電流模式PWM控制器產品FAN6920MR，其效率超過90%，且在無負載條件下功耗小於 300mW，具有更好的節能效果，能夠滿足法規要求。

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電源工程師，尤其是從事一體型(All-In-One， AIO) PC電源、纖薄型PC適配器、液晶電視和LED照明設計的工程師，需要使用雙開關反激式拓撲來提供符合政府法規所要求的較高的效率和節能效果，而這是 LLC或者單眼激式解決方案所無法達到的。為了滿足這一需求,飛兆半導體公司(Fairchild Semiconductor)開發出了集成式臨界導通模式的PFC和準諧振電流模式的PWM控制器產品FAN6920MR，它的效率超過90%，而且它在無負載條件下功耗小於 300mW，具有更好的節能效果，能夠滿足法規要求。FAN6920MR結合了一個功率因數校正(PFC)控制器和一個準諧振PWM控制器，實現了使用更少外部元件的高成本效益設計。在PFC部分，該器件使用受控導通時間技術以提供穩定的直流輸出電壓，實現正常的功率因數校正。FAN6920MR使用了創新的總體諧波失真(THD)最佳化器，通過減小過零期間的輸入電流失真來改善THD性能。

在PWM控制部分，FAN6920MR提供了數項功能以提高電源系統性能，其中包括：能夠降低開關頻率的最多第12個谷底周期的擴展谷底檢測功能、更高的輕負載效率、綠色工作模式、內部10ms軟啟動和高/低限度超功率補償功能。

此外，FAN6920MR提供了多種保護功能，包括欠壓保護、二次開環和具有自動恢復的過流保護、外部自動恢復保護觸發和內部過熱關斷保護功能。

FAN6920MR採用16腳小外形尺寸封裝(SOP)，適用於一體型計算機、AC/DC上網本適配器(纖薄型)、開放框架式開關電源(SMPS)和電池充電器，以及液晶電視和LED街燈。

FAN6920MR是飛兆半導體集成式臨界導通模式PFC和準諧振電流模式PWM控制器產品系列中的成員。這些器件系列集成有多種功能，具有更高的性能，並可提供全面的保護功能，同時能夠減少元件數目，簡化設計和降低材料成本，幫助工程師實現設計創新。

執行前

執行PWM 操作之前，這種微處理器要求在軟體中完成以下工作：

設定提供調製方波的片上定時器/計數器的周期

在PWM 控制暫存器中設定接通時間

設定 PWM 輸出的方向，這個輸出是一個通用 I/O 管腳

啟動定時器

使能PWM 控制器

雖然具體的PWM 控制器在編程細節上會有所不同，但它們的基本思想通常是相同的。

主要特點

3.3V/5V/12V過壓保護

3.3V/±5V/±12V 欠壓保護

過功率保護

短路保護

AC輸入欠壓保護

PG電路

遠程上電信號

上電信號和PG信號延遲

兩個旁路穩壓器TL431來穩定3.3V和5V獨立電源

軟啟動和最大93%占空比

主要參數

PWM控制器的主要參數

原理

PWM控制器的原理簡述

PWM 控制基本原理依據: 衝量相等而形狀不同的窄脈衝加在具有慣性的環節上時其效果相同。PWM 控制原理, 將波形分為6 等份, 可由6 個方波等效替代。脈寬調製的分類方法有多種,如單極性和雙極性, 同步式和異步式, 矩形波調製和正弦波調製等。單極性PWM 控制法指在半個周期內載波只在一個方向變換, 所得PWM 波形也只在一個方向變化, 而雙極性PWM 控制法在半個周期內載波在兩個方向變化, 所得PWM 波形也在兩個方向變化。根據載波信號同調製信號是否保持同步, PWM 控制又可分為同步調製和異步調製。矩形波脈寬調製的特點是輸出脈寬列是等寬的, 只能控制一定次數的諧波; 正弦波脈寬調製的特點是輸出脈寬列是不等寬的, 寬度按正弦規律變化, 輸出波形接近正弦波。正弦波脈寬調製也叫SPWM。根據控制信號產生脈寬是該技術的關鍵。目前常用三角波比較法、滯環比較法和空間電壓矢量法。