一种24V电源电流型PWM控制器设计

3.2 电流型PWM控制器功率因数校正方法

由于乘法器的价格昂贵，改用加法电路来实现乘法器的功能。为了使电感电流的包络为正弦，必须使电流检测比较器反相输入端的输入电压为正弦馒头波，基本电路如图3所示。

当N1负端加上电整流取样而得到正弦馒头波时，经二极管降压及电阻分压，加到电流感应比较器负端信号为1/3的正弦馒头波，从而使电感电流的包络正弦化。当然，在实际使用中还需要进行闭环控制，才能够得到稳定的输出电压。

4 电流型PWM控制器斜坡补偿方法

4.1 峰值电流与平均输出电感电流

由于24V电源功率开关管的峰值电流由PWM控制器保持恒定控制，也就是说，电感的峰值电流也保持恒定，但直流输出电压正比于输出电流平均值而不是峰值电流，当输入电压减小时，为了使电流恒定，占空比将调节为δ2，这时平均电流将上升为I2，输出电压也将上升。在电压型控制器中将不会出现这种问题，但在电压型控制器件下，仅有输出电压得到控制。因此，为了解决以上问题，在电流型控制器中需采用斜坡补偿加以解决。为了维持一个恒定的平均电流(输出电压)，要求有一个与占空比无关的电流波形补偿斜坡，当(NS/Np)Rs(m2/2)=m成立时，输出电感平均电流与Ton无关，则保持了输出电压恒定。如图4所示。

4.2 斜坡补偿的实现

斜坡补偿可以用图5所示电路来实现。一般R1的阻值预先设定，再计算R2的阻值，很重要的一点是R2的阻值应足够高，以避免使振荡器产生振荡频率漂移。

从斜坡端接电阻R2 至电流感应端，这时Rs 上的感应电压增加斜坡的斜率与平滑的误差电压进行比较，这在占空比达到50 %以上时非常有效。R2 阻值的一般计算步骤如下：

a ) 计算次级电感下斜坡： S1=di/dt ( 单位为A/μs) ;

b) 计算初级电感下斜坡： S2=S1 Ns/Np (单位为A/μs) ;

c) 计算检测电阻上的斜坡电压： V1=S2 Rs (单位为V/μs) ;

d) 计算定时电容器CT 上的振荡器斜坡电压： S=dVosc/Ton (单位为V/μs) ;

e) 若令斜坡补偿量M=0.75 ，R1 的阻值R1 设为1 kΩ ，则R2=R1 ( Vs/VS2 )M.

5 结束语

随着24V电源电流型PWM 控制器被越来越广泛地应用，正确掌握使用方法可以节约大量设计时间，并能取得较好的设计效果，因而是使用这一类控制器必须注意的问题。而本文针对电压型脉宽调制器(PWM)控制器只有电压控制环、电流变化滞后电压变化、系统响应速度慢、稳定性差等固有缺点，提出了一种基于24V电源的双环电流型PWM控制器的设计方案。该方案由于既对电压又对电流起控制作用，所以控制效果较好在实际中得到广泛应用。