PWM控制电路的工作原理及其基本构成

简介：
PWM控制电路通过调节脉冲宽度来改变信号平均值，用于电源变换、电机调速等领域。本文介绍其工作机理和主要组成部分。 开关电源通常采用脉冲宽度调制（PWM）技术，具有高频、高效、高功率密度以及高可靠性等特点。然而，在这种工作模式下，由于其内部的开关器件频繁进行高速通断操作，会产生大量的电磁骚扰（EMD），进而形成广泛的频率范围和一定幅度的电磁干扰（EMI）。如果直接将此类电源应用于数字设备中，则会导致这些设备产生的EMI信号更加复杂且强烈。 本段落从PWM技术的工作原理出发，探讨了抑制传导干扰所需的EMI滤波器设计以及对辐射EMI的处理措施。以下是对相关内容的具体描述： 一、PWM控制电路的基本构成及工作原理 1. PWM技术概述 脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，简称PWM）是一种广泛应用在开关电源中的方法。它通过调节信号的占空比来有效地调整输出电压或电流的平均值。 二、开关电源产生EMI的机理 2. 脉冲信号特征分析与谐波电平计算 为了便于分析，可以将脉冲信号简化为一系列脉冲串，并利用傅里叶级数展开的方法来确定各次谐波的具体数值。例如，在特定参数下，基频约为160dBμV，而500MHz时则降到了30dBμV。 三、EMI滤波器的设计 为了抑制传导干扰（频率范围为0.15～30MHz），设计了适当的EMI滤波器。具体考虑的参数包括差模与共模噪声抑制电路中的电容和电感值，以及确保这些组件的有效性需要满足的具体要求。 四、辐射EMI的处理措施 为了减少由开关器件高频通断操作及输出整流二极管反向恢复引起的电磁干扰问题，可以采取电压缓冲和电流缓冲技术，并选择具有较低辐射特性的元件。