CN217240573U - 一种由pwm控制芯片构成的闭环控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种由PWM控制芯片构成的闭环控制电路，涉及电力设备技术领域，解决了现有的闭环控制电路需要辅助电源驱动，不能自主调制PWM波形，电路结构复杂的问题，其技术方案要点是：包括供电电路、反馈控制电路、波形调制电路、钳位输出电路以及PWM控制芯片；供电电路、反馈控制电路、波形调制电路以及钳位输出电路与PWM控制芯片连接；反馈控制电路与PWM控制芯片连接，通过PWM控制芯片内置的资源实现闭环控制，波形调制电路结合PWM控制芯片内置的误差放大器，对PWM输出信号进行调制，钳位输出电路与PWM控制芯片连接，直接由PWM控制芯片内置的基准电压源进行供电，电路结构简单，节约设计空间。

Description

一种由PWM控制芯片构成的闭环控制电路

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，更具体地说，它涉及一种由PWM控制芯片构成的闭环控制电路。

背景技术

传统的闭环控制电路中，一般采用光耦和运放来实现闭环控制。但是这个组合通常需要外部辅助电源来给驱动供电，并且运放与光耦不能实现自主PWM波形调制，还需要一个整流控制器来调节波形，故而此电路结构较为复杂，需要较大的设计空间。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有的闭环控制电路需要辅助电源驱动，不能自主调制PWM波形，电路结构较为复杂，需要较大的设计空间，目的在于提供一种由PWM控制芯片构成的闭环控制电路，通过芯片内置的运放和基准电压源单元构成经典的误差放大器，通过芯片提供的VREF、EA和PWM调制等内部资源实现理想闭环控制单元的功能，电路结构简单，节约设计空间。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种由PWM控制芯片构成的闭环控制电路，包括供电电路、反馈控制电路、波形调制电路、钳位输出电路以及PWM控制芯片；所述供电电路、反馈控制电路、波形调制电路以及钳位输出电路与PWM控制芯片连接。

采用上述技术方案，供电电路为PWM控制芯片供电，反馈控制电路与PWM控制芯片连接，PWM控制芯片内置的运放和基准电压源构成经典的误差放大器，反馈控制电路引入反馈信号与PWM控制芯片内部的基准电压源进行比较，从而控制PWM控制芯片的PWM输出信号，实现闭环控制，波形调制电路对PWM控制芯片输出的Fs信号进行调整后输入PWM控制芯片，配合PWM控制芯片内置的误差放大器，实现随PWM输出信号的调制，无需额外连接整流控制器进行调节，钳位输出电路与PWM控制芯片连接，直接由PWM控制芯片内置的基准电压源进行供电，无需连接辅助电源。

进一步的，所述供电电路包括供电电压VSS、电阻R55、电容C64和电容C101，所述供电电压VSS通过电阻R55与PWM控制芯片的第七引脚连接，所述电阻R55的一端通过电容C64与地连接，所述电阻R55的另一端通过电容C101与地连接，所述PWM控制芯片的第五引脚与地连接。

采用上述技术方案，电容C64和电容C101为储能电容，供电电压VSS与电容C64和电容C101配合，为PWM控制芯片供电，电阻R55为输入电阻，阻值较小。

进一步的，所述反馈控制电路包括分压电路、采样电路和环路电路，所述分压电路与采样电路连接，所述采样电路与PWM控制芯片的第二引脚连接，所述环路电路的一端与所述PWM控制芯片的第二引脚连接，另一端与所述PWM控制芯片的第一引脚连接。

采用上述技术方案，通过分压电路对输出电压进行分压，并通过采样电路提取采样电压，将采样电压通过PWM控制芯片的第二引脚引入PWM控制芯片，与PWM控制芯片内置的基准电压源进行比较，控制PWM控制芯片的PWM输出信号，PWM控制芯片的第二引脚通过环路电路与PWM控制芯片的第一引脚连接，满足PWM控制芯片的基本参数。

进一步的，所述分压电路包括电阻R76、电阻R77和电阻R78，所述电阻R76的一端为电路的输出电压正极，另一端通过电阻R77和电阻R78与地连接。

采用上述技术方案，分压电路采用三个电阻串联而成。

进一步的，所述采样电路包括电阻R73，所述电阻R73的一端与电阻R77和电阻R78之间的采样点连接，另一端与PWM控制芯片的第二引脚连接。

采用上述技术方案，电阻R77和电阻R78之间具有一采样点，电阻R73一端与采样点连接，另一端与PWM控制芯片的第二引脚连接，将此处的电压引入PWM控制芯片，与PWM控制芯片内置的基准电压源的电压值进行比较，控制PWM控制芯片的PWM输出信号，形成闭环控制。

进一步的，所述环路电路包括电容C105、电容C104和电阻R72，所述电容C105和电阻R72串联，所述电容C104与串联后的电容C105和电阻R72并联，所述电容C104的一端与PWM控制芯片的第二引脚连接，另一端与PWM控制芯片的第一引脚连接。

采用上述技术方案，PWM控制芯片的第二引脚通过环路电路与PWM控制芯片的第一引脚连接，满足PWM控制芯片的基本参数。

进一步的，所述波形调制电路包括电阻R69、电阻R71、电阻R70和电容C102，所述电阻R71的一端与PWM控制芯片的第三引脚连接，另一端与PWM控制芯片的第四引脚连接，所述电阻R70的一端与PWM控制芯片的第四引脚连接，另一端与PWM控制芯片的第八引脚连接，所述PWM控制芯片的第三引脚通过电阻R69与地连接，所述PWM控制芯片的第四引脚通过电容C102与地连接。

采用上述技术方案，PWM控制芯片的第四引脚输出Fs信号，经过电阻R71和电阻R69的调整，形成锯齿波信号，此锯齿波信号与PWM控制芯片内置的误差放大器的输出电平相交，将其作为CS信号输入到PWM控制芯片的第三引脚，CS信号配合PWM芯片内置的误差放大器对PWM输出信号进行调制，PWM控制芯片的第六引脚输出经误差放大器信号调制的PWM信号；电容C102和电阻R70可以调节PWM输出信号的频率和死区时间。

进一步的，所述钳位输出电路包括：电容C103、MOS开关管Q23和二极管D27，所述电容C103一端与PWM控制芯片的第八引脚连接，另一端与地连接，所述MOS开关管Q23的漏极与PWM控制芯片的第六引脚连接，所述MOS开关管Q23的栅极与PWM控制芯片的第八引脚连接，所述MOS开关管Q23的源极作为输出端，所述二极管D27的阳极与MOS开关管Q23的源极连接，阴极与PWM控制芯片的第八引脚连接。

采用上述技术方案，电容C103作为储能电容与PWM控制芯片的第八引脚连接，第八引脚输出PWM控制芯片内置的基准电压，MOS开关管Q23作为驱动，其漏极与PWM控制芯片的第六引脚连接，接收PWM输出信号，其栅极与PWM控制芯片的第八引脚连接，由PWM控制芯片内的基准电压源配合电容C103进行供电，二极管D27起钳位作用。

进一步的，所述MOS开关管为N型MOS管。

进一步的，还包括软启动电路，所述软启动电路一端与PWM控制芯片的第一引脚连接，另一端与地连接。

采用上述技术方案，闭环控制电路还包括由软启动电路，保证电路正常而可靠的运行。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型提供了一种可自主调制PWM输出信号波形的闭环控制电路，PWM控制芯片的第四引脚输出Fs信号，经过电阻R71和电阻R69的调整，形成锯齿波信号，此锯齿波信号与PWM控制芯片内置的误差放大器的输出电平相交，将其作为CS信号输入到PWM控制芯片的第三引脚，CS信号配合PWM芯片内置的误差放大器对PWM输出信号进行调制，无需额外连接整流控制器进行调节。

2.本实用新型通过内置电源为驱动供电，MOS开关管Q23作为驱动，其栅极与PWM控制芯片的第八引脚连接，由PWM控制芯片内的基准电压源配合电容C103进行供电，无需外部辅助电源对驱动供电。

3.本实用新型通过PWM控制芯片构成闭环控制电路，电路利用PWM控制芯片内置的运放和基准电压源单元构成经典的误差放大器EA，利用芯片提供的VREF、EA和PWM调制等内部资源，可以实现理想闭环控制单元的功能，整体电路结构简单，节约设计空间。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的一种电路结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1、供电电路；21、分压电路；22、采样电路；23、环路电路；3、波形调制电路；4、钳位输出电路。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

本实施例1提供一种由PWM控制芯片构成的闭环控制电路，如图1所示，

包括供电电路1、反馈控制电路、波形调制电路3、钳位输出电路4和软启动电路，上述各电路均与PWM控制芯片连接。

供电电路1包括供电电压VSS、电阻R55、电容C64和电容C101，供电电压VSS通过电阻R55与PWM控制芯片的第七引脚连接，电阻R55的一端通过电容C64与地连接，电阻R55的另一端通过电容C101与地连接，PWM控制芯片的第五引脚与地连接；电阻R55为输入电阻，阻值较小，电容C64和电容C101为储能电容，配合供电电压VSS为PWM控制芯片供电。

反馈控制电路包括分压电路21、采样电路22和环路电路23，分压电路21与采样电路22连接，采样电路22与PWM控制芯片的第二引脚连接，环路电路23的右端与PWM控制芯片的第二引脚连接，左端与PWM控制芯片的第一引脚连接。

具体地，分压电路21由电阻串联而成，包括电阻R76、电阻R77和电阻R78，电阻R76的上端为电路的输出电压正极，下端通过电阻R77和电阻R78与地连接，电阻R77和电阻R78之间具有一采样点；采样电路22由电阻R73构成，电阻R73的一端与电阻R77和电阻R78之间的采样点连接，另一端与PWM控制芯片的第二引脚连接，将采样点处的电压引入PWM控制芯片，使之与PWM控制芯片内置的基准电压源的电压值进行比较，控制PWM控制芯片的PWM输出信号；环路电路23包括电容C105、电容C104和电阻R72，电容C105和电阻R72串联，电容C104与串联后的电容C105和电阻R72并联，电容C104的一端与PWM控制芯片的第二引脚连接，另一端与PWM控制芯片的第一引脚连接。

波形调制电路3包括电阻R69、电阻R71、电阻R70和电容C102，电阻R71的一端与PWM控制芯片的第三引脚连接，另一端与PWM控制芯片的第四引脚连接，电阻R70的一端与PWM控制芯片的第四引脚连接，另一端与PWM控制芯片的第八引脚连接，PWM控制芯片的第三引脚通过电阻R69与地连接，PWM控制芯片的第四引脚通过电容C102与地连接。

PWM控制芯片的第四引脚输出Fs信号，经过电阻R71和电阻R69的调整，形成锯齿波信号，此锯齿波信号与PWM控制芯片内置的误差放大器的输出电平相交，将其作为CS信号输入到PWM控制芯片的第三引脚，CS信号配合PWM芯片内置的误差放大器对PWM输出信号进行调制，PWM控制芯片的第六引脚输出经误差放大器信号调制的PWM信号；电容C102和电阻R70可以调节PWM输出信号的频率和死区时间。

钳位输出电路4包括：电容C103、MOS开关管Q23和二极管D27，电容C103为储能电容，电容C103一端与PWM控制芯片的第八引脚连接，储存第八引脚输出的基准电压，另一端与地连接，MOS开关管Q23的漏极与PWM控制芯片的第六引脚连接，接收PWM输出信号，栅极与PWM控制芯片的第八引脚连接，接收PWM控制芯片供电，源极作为输出端，可以根据需要引出与连接其他芯片连接，二极管D27起钳位作用，其阳极与MOS开关管Q23的源极连接，阴极与PWM控制芯片的第八引脚连接。

优选地，MOS开关管为N型MOS管。

软启动电路一端与PWM控制芯片的第一引脚连接，另一端与地连接，保证电路正常而可靠的运行。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种由PWM控制芯片构成的闭环控制电路，其特征是：包括供电电路、反馈控制电路、波形调制电路、钳位输出电路以及PWM控制芯片；

所述供电电路、反馈控制电路、波形调制电路以及钳位输出电路与PWM控制芯片连接。

2.根据权利要求1所述的一种由PWM控制芯片构成的闭环控制电路，其特征是：所述供电电路包括供电电压VSS、电阻R55、电容C64和电容C101，所述供电电压VSS通过电阻R55与PWM控制芯片的第七引脚连接，所述电阻R55的一端通过电容C64与地连接，所述电阻R55的另一端通过电容C101与地连接，所述PWM控制芯片的第五引脚与地连接。

3.根据权利要求2所述的一种由PWM控制芯片构成的闭环控制电路，其特征是：所述反馈控制电路包括分压电路、采样电路和环路电路，所述分压电路与采样电路连接，所述采样电路与PWM控制芯片的第二引脚连接，所述环路电路的一端与所述PWM控制芯片的第二引脚连接，另一端与所述PWM控制芯片的第一引脚连接。

4.根据权利要求3所述的一种由PWM控制芯片构成的闭环控制电路，其特征是：所述分压电路包括电阻R76、电阻R77和电阻R78，所述电阻R76的一端为电路的输出电压正极，另一端通过电阻R77和电阻R78与地连接。

5.根据权利要求4所述的一种由PWM控制芯片构成的闭环控制电路，其特征是：所述采样电路包括电阻R73，所述电阻R73的一端与电阻R77和电阻R78之间的采样点连接，另一端与PWM控制芯片的第二引脚连接。

6.根据权利要求5所述的一种由PWM控制芯片构成的闭环控制电路，其特征是：所述环路电路包括电容C105、电容C104和电阻R72，所述电容C105和电阻R72串联，所述电容C104与串联后的电容C105和电阻R72并联，所述电容C104的一端与PWM控制芯片的第二引脚连接，另一端与PWM控制芯片的第一引脚连接。

7.根据权利要求3或6所述的一种由PWM控制芯片构成的闭环控制电路，其特征是：所述波形调制电路包括电阻R69、电阻R71、电阻R70和电容C102，所述电阻R71的一端与PWM控制芯片的第三引脚连接，另一端与PWM控制芯片的第四引脚连接，所述电阻R70的一端与PWM控制芯片的第四引脚连接，另一端与PWM控制芯片的第八引脚连接，所述PWM控制芯片的第三引脚通过电阻R69与地连接，所述PWM控制芯片的第四引脚通过电容C102与地连接。

8.根据权利要求7所述的一种由PWM控制芯片构成的闭环控制电路，其特征是：所述钳位输出电路包括：电容C103、MOS开关管Q23和二极管D27，所述电容C103一端与PWM控制芯片的第八引脚连接，另一端与地连接，所述MOS开关管Q23的漏极与PWM控制芯片的第六引脚连接，所述MOS开关管Q23的栅极与PWM控制芯片的第八引脚连接，所述MOS 开关管Q23的源极作为输出端，所述二极管D27的阳极与MOS开关管Q23的源极连接，阴极与PWM控制芯片的第八引脚连接。

9.根据权利要求8所述的一种由PWM控制芯片构成的闭环控制电路，其特征是：所述MOS开关管为N型MOS管。

10.根据权利要求9所述的一种由PWM控制芯片构成的闭环控制电路，其特征是：还包括软启动电路，所述软启动电路一端与PWM控制芯片的第一引脚连接，另一端与地连接。

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