一文詳解開關(guān)電源PWM反饋機(jī)制

下圖3和圖4描述了開關(guān)電源PWM反饋機(jī)制。圖3所示為不帶PFC（功率因數(shù)校正）電路的低成本電源。圖4顯示了采用有源PFC設(shè)計(jì)的中高端電源。

圖3：不帶PFC電路的電源

圖4：帶PFC電路的電源

通過對比圖3和圖4我們可以看到兩者的區(qū)別：一個(gè)有源PFC電路，另一個(gè)沒有，前者不是110/220V轉(zhuǎn)換器，也沒有倍壓電路。下面我們將重點(diǎn)介紹有源PFC電源。

為了讓讀者更好的了解電源的工作原理，以上我們提供的是一個(gè)非?；镜恼f明，圖中不包括其他附加電路，如短路保護(hù)、待機(jī)電路和PG信號(hào)發(fā)生器等。當(dāng)然，如果您想了解更詳細(xì)的說明，請查看圖5。如果你不明白也沒關(guān)系，因?yàn)檫@張圖本來就是給那些專業(yè)的電源設(shè)計(jì)師看的。

圖 5：典型的低端 ATX 電源設(shè)計(jì)

你可能會(huì)問，為什么圖5的設(shè)計(jì)中沒有電壓整流電路？事實(shí)上，PWM電路已經(jīng)承擔(dān)了電壓整流工作。輸入電壓在通過開口管之前將被重新校準(zhǔn)，進(jìn)入變壓器的電壓變成了方波。因此，變壓器輸出波形是方波，而不是正弦波。由于此時(shí)波形已經(jīng)是方波，因此可以通過變壓器輕松地將電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。也就是說，電壓被變壓器重新校準(zhǔn)后，輸出電壓變成了直流電壓。這就是為什么很多時(shí)候開關(guān)電源通常被稱為DC-DC轉(zhuǎn)換器的原因。

饋入PWM控制電路的環(huán)路負(fù)責(zé)所有必需的調(diào)諧功能。如果輸出電壓錯(cuò)誤，PWM控制電路將改變控制信號(hào)的占空比以適應(yīng)變壓器，最終對輸出電壓進(jìn)行校正。當(dāng)PC功耗增加，輸出電壓趨于下降或PC功耗降低時(shí)，輸出電壓趨于上升時(shí)，通常會(huì)發(fā)生這種情況。

我們需要知道什么

變壓器之前的所有電路和模塊稱為“初級(jí)”（初級(jí)側(cè)），變壓器后面的所有電路和模塊稱為“次級(jí)”有源PFC電源設(shè)計(jì)沒有110 V / 220 V轉(zhuǎn)換器，也沒有倍壓器。

對于沒有PFC電路的電源，如果將110 V / 220 V設(shè)置為110 V，則電流將使用倍壓器將110 V提高到220 V，然后再進(jìn)入整流橋。

PC電源由一對功率MOSFET在開口管上，當(dāng)然還有其他組合，之后我們將詳細(xì)解釋。

變壓器波形需要方波，所以變壓器電壓波形后是方波，而不是正弦波。

PWM控制電流通常是集成電路，通常通過小型變壓器與初級(jí)側(cè)隔離，有時(shí)通過耦合芯片（帶有LED和光電晶體管的小型IC芯片）和初級(jí)側(cè)隔離。

PWM控制電路是根據(jù)功率輸出負(fù)載條件來控制電源開關(guān)管閉合。如果輸出電壓過高或過低，PWM控制電路會(huì)改變電壓波形以適應(yīng)打開燈管，從而達(dá)到學(xué)校正輸出電壓的目的。

接下來，我們將通過圖片來研究每個(gè)模塊和電路的電源，通過物理圖像告訴你在電源的哪個(gè)位置可以找到它們。

當(dāng)您第一次打開電源時(shí)（確保電源線未連接到電源，否則將通電），您可能會(huì)被內(nèi)部奇怪的組件迷失方向，但有兩件事您肯定知道：電源風(fēng)扇和散熱器。

但是，您應(yīng)該能夠輕松識(shí)別電源中的哪些組件屬于初級(jí)側(cè)，哪些屬于次級(jí)側(cè)。通常，如果您看到一個(gè)大的濾波電容器（帶有源PFC電路的電源）或兩個(gè)（沒有PFC電路的電源），則該側(cè)是初級(jí)側(cè)。

一般情況下，電源的兩個(gè)散熱器之間布置有三個(gè)變壓器。例如，如圖所示。7、主變壓器是最大的一種。介質(zhì)“主體”通常負(fù)責(zé)+5VSB的輸出，最小值通常用于PWM控制電路，主要用于隔離初級(jí)和次級(jí)側(cè)（這就是為什么“隔離器”標(biāo)簽連接到上述圖3和圖4中的變壓器上的原因）。一些電源不使用變壓器作為“隔離器”，而是使用一個(gè)或多個(gè)光耦合器（看起來像IC集成芯片），這意味著使用這種設(shè)計(jì)的電源只有兩個(gè)變壓器

• 主變壓器和輔助變壓器。

電源內(nèi)部通常有兩個(gè)散熱器，一個(gè)在初級(jí)側(cè)，另一個(gè)在次級(jí)側(cè)。如果是有源PFC電源，那么在散熱器的初級(jí)側(cè)，可以看到開關(guān)，PFC晶體管和二極管。這不是絕對的，因?yàn)槟承┕?yīng)商可能會(huì)選擇將有源PFC 組件安裝在單獨(dú)的散熱器上，一側(cè)有兩個(gè)散熱器。

在散熱器的二次側(cè)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)有一些整流器，它們看起來有點(diǎn)像晶體管，但實(shí)際上它們是兩個(gè)功率二極管的組合。

在次級(jí)散熱器旁邊，您還會(huì)看到許多電容器和電感器共同構(gòu)成了低壓濾波器模塊 - 找到它們并找到次級(jí)側(cè)。

區(qū)分初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)的最簡單方法是遵循電源線。通常，輸出線通常連接到次級(jí)側(cè)，而輸入線連接到初級(jí)側(cè)（來自電源的輸入線）。如圖 7 所示。

以上，我們從宏觀角度對電源的內(nèi)部模塊進(jìn)行一般介紹。