河南**大学毕业设计（论文）说明书
不好。电流控制型PWM的性能和功能均优于电压控制型，国外新生产的电流PWM控制器品种和数量最多，有完全取代电压控制型的趋势。本设计采用GWl524作为系统的控制器。
4.2.1 GWl524的特点
·完整的PWM控制电路的功能 ·频率的温度稳定性≤2％；
·有交变输出开关对，可以推挽输出或单端输出 ·频率可调到100khz至350khz; ·有超结温保护和过流保护； ·总的静态电流≤10mA
·可为用户提供5V、50mA的直流稳压输出。
4.2.2 1524 的极限使用值和主要电性能
·输入电压：40V； ·外加基准电压：6V； ·输出基准电流：50mA；
·输出电流(每一个输出)：100mA； ·振荡器充电电流(6脚或7脚)： 5mA； ·内部功耗： 1W；
·最高结温： J封装150℃；N封装125Y℃。
4.2.3 GW1524的内部结构
GW1524的内部结构图如图4-1，GW1524的内部结构包括： (1)基准电压调整器
基准电压调整器是输出为5V，50mA，有短路电流保护的电压调整器。它供电给所有内部电路，同时又可作为外部基准参考电压。若输入电压低于6V时，可把15、16脚短接，这时5V电压调整器不起作用。
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(2)振荡器
振荡器的频率由外接阻容RT、CT决定，周期(近似)值TS＝RT·GT，一般RT是1.8K?到100K?；CT是0.001?f到 0.1?f，在本设计中，RT?2K?，
CT?0.017?f；在CT两端可得到一个从0.6V到3.5V变化的锯齿波，振荡
频率可达350KHZ，可直接带外负载。振荡器在输出锯齿波的同时还输出一组触发脉冲，其宽度取决于CT的大小，实际宽度在0．5—5?S。此脉冲在电路中有两个作用：
① 控制死区时间。振荡器输出的触发脉冲直接送到两输出级的或非 门作为封闭脉冲，以保证两组三极管输出不可能出现同时导通；输出死区时间TD与CT关系示于图4-2。
VrefVS反相输入1同相输入2补偿941516误差放大器VI5V基准调整器到内电路8Port比较器地地12电流限制检测+电流限制检测-电流限制器AIAA管C极PNP5双稳态触发器GND+闭锁控制10R1Q?PNPR2GNDA管E极11131KBB管C极PNP+10KRTCT67GND14震荡器B管E极3震荡器输出GND 图4-1 GW1524内部结构图
②作为触发器的触发脉冲控制两输出通道的开与关。触发器要求此触发脉冲的宽度不小于0.5?S。因此，当开关电源工作频率高(CT为小值)时在3脚接100pf电容到地，以扩展输出脉冲的宽度。由于输出触发胀冲的最大宽度受工作周期和死区时间的限制，3脚到地的电容不能大于1000pf.
(3)误差放大器
误差放大器是差动输入的放大器。它的增益标称值为80dB，其大小
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由反馈或输出负载来决定，输出负载可以是纯电阻，也可以是电阻性元件和电容的元件组合。该放大器共模输入电压范围在1.8—3.4v，需要将基准电压分压送至误差放大器1脚(正电压输出)或2脚(负电压输出)。为使电源系统稳定，在9脚对地之间接RC网络，补偿系统的幅频，相频响应特性。
图4-2 输出死区时间TD与CT关系
本控制器无专门的死区时间控制端，而是靠基准电压分压至误差放大器的输出脚9，限制9脚的高电平数则控制了死区。为了不影响控制器的内部性能，可在9脚与分压端之间串联二极管，使9脚电位低于分压端电压时分压回路不起作用。
如果作为开环系统工作，在9脚加控制电压即能工作。 (4)电流限制器AI
电流限制放大器Al输出与误差放大器的输出并联，控制脉冲的宽度。当+与-端之间加200mA的限流检测电压时，输出占空比下降到25％左右；检测电压再增加约5％，输出占空比为0，所以必须小心地整定输入信号电压。一般不要超过-0.7V到1.0V的输入共模范围。
因该电路增益较低，控制脉宽时存在较大的延迟，电流开始限制值与实际工作会有一定的差值。
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(5)闭锁控制端10
利用外部电路控制10脚电位，可关闭误差放大器的输出，为软起动和过电压保护等。 (6)比较器
CT的锯齿波电压与误差放大器的输出电压经过比较器比较，CT电压高于误差放大器的输出电压时，比较器输出高电平，或非门输出低电平，输出三极管截止。 (7)触发器和或非门
经触发脉冲触发，双稳态触发器两输出端分别交替输出高、低电平，以控制输出级或非门输入端。 (8)输出级
由两个中功率NPN管构成的,每管有抗饱和电路和过流保护电路，每组可输出100mA,组间相互隔离。
4.2.4 GW1524工作过程
直流电源VS从15号脚引入分两路；一路加到或非门；另一路送到基准电压稳压器的输入端，产生稳定的+ 5V基准电压，+5V再送到内部(或外部)电路的其它元件作为电源。振荡器7号脚需外接电容CT，6号脚需外接电阻RT。选用不同的CT、RT，即可调节振荡器的频率。振荡器的输出分为两路：一路以时钟脉冲形式送至双稳态触发器及二个或非门；另一路以锯齿波形式送至比较器的同相端。比较器的反相端连向误差放大器。误差放大器实际上是个差分放大器，它有两个输入端：1号脚为反相输入端；2号脚为同相输入端，这两个输入端可根据应用需要连接。一端可连到开关电源输出电压vo的取样电路上(取样信号电压约2.5V)，另一端连到16号脚的分压电路上(应取得2.5V的电压)，误差放大器输出9号脚与地之间可接上电阻与电容，以进行频率补偿。误差放大器的输出与锯齿波电压在比较器中进行比较，从而在比较器的输出端出现一个随误差放大器输出电压的高低而改变宽度的方波脉冲，再将此方波脉冲送到或非门的一个输
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入端。或非门另二输入端分别为触发器、振荡锯齿波。最后，在晶体管A和B上分别出现脉冲宽度随V0变化而变化的脉冲被，但两者相位相差180度。
4.3电压检测电路
电压反馈的唯一功能就是使输出电压保持在一个固定的值，电源系
统中，对输出电压进行分压（分压比例为电压参考值与额定输出电压的比值），将此电压与参考电压的误差通过误差放大器，用于校正脉宽，使输出电压稳定。由于GW1524内部有误差放大器，我们只需将输出电压检测出来即可，本设计采用在主输出端串电阻的方式检测输出电压，并反馈到集成控制器，构成闭环。
该电源是多路输出的，为了改善输出端的交叉调整性能，可以通过检测多个输出电压来实现：将电压检测电阻分压器的上臂用并联电阻来实现。电阻分压器的中点就成了电流的交汇点，总电流是每个被检测的输出端流出电流的总和。输出功率大的输出端，通常对输出调节的要求比较高，因而应占检测电流的主要部分，每个输出端占检测电流的百分比表明了该输出端被调节的程度。电阻分压器的检测电流取2mA。
检测电路如图4-3所示。
OUT1电源输出电源输出OUT2OUT3R212.5KR314KR411.2KR11.25KGND 图4-3 电压检测电路
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