直流电源中脉冲宽度控制电路的设计.doc
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直流电源中脉冲宽度控制电路的设计,页数 48字数 22034【摘 要】随着脉冲宽度调制技术的发展，脉冲宽度的控制电路目前在制作电源和功率管控制电路中成为应用最为广泛的电路之一，它可以确保电路的电压或电流的稳定输出。基于目前各种脉宽调制技术，本设计采用脉宽自动调制专用芯片ca3524，在对其工作原理介绍的基础上，对整个电路...
内容介绍
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直流电源中脉冲宽度控制电路的设计
页数 48 字数 22034
【摘 要】
随着脉冲宽度调制技术的发展，脉冲宽度的控制电路目前在制作电源和功率管控制电路中成为应用最为广泛的电路之一，它可以确保电路的电压或电流的稳定输出。基于目前各种脉宽调制技术，本设计采用脉宽自动调制专用芯片CA3524，在对其工作原理介绍的基础上，对整个电路进行了设计，整个电路包括了方波发生器及脉宽自动调制电路、MOSFET的驱动电路、逆变电路，并对每一部份的设计都给出了详细的设计思路及工作原理的介绍。最后，将各部分的电路进行了合理的连接和测试。由实验和理论分析可以得出，脉冲宽度随着电压的升高而减小，驱动电路可以可靠的控制MOSFET的导通和关断。由此可见，所设计的电路已经达到设计功能的要求。
关键词：脉宽调制,CA3524芯片,驱动电路,MOSFET
【Abstract】
With the development of pulse width modulation technology, pulse width control circuits are used widely in the field of power generator. It can ensure the output of power steadily, such as voltage and current. Based on all kinds of technologies of pulse width modulation at present, the CA3524 chip for modulating pulse width is used in this paper. The paper introduce the principle of the CA3524 chip and the whole design of circuit, and the whole circuit includes square wave generator and pulse width automaticly modulation circuit, inverter circuit and MOSFET drive circuit, and introduce the principle of all kinds of circuit. At last, the whole circuit is measured by oscillo graph. From the result of measurement, it can be concluded that the pulse width can change with the input voltage, and the MOSFET drive circuit can control conduction and shut of MOSFET. Therefore, the whole circuit is satisfied with requirement of design.
Key Words：pulse-wide modulation; CA3524; Driving circuit; MOSFET
目录
1 引言 1
2 脉宽调制技术原理及方法 2
2.1 脉宽调制技术原理 2
2.2 脉宽调制方法 2
2.1.1 相电压控制PWM 2
2.1.2 线电压控制PWM 4
2.1.3 电流控制PWM 5
2.1.4 空间电压矢量控制 6
2.1.5 矢量控制PWM 6
2.1.6 直接转矩控制PWM 7
2.1.7 非线性控制PWM 7
2.1.8 谐振软开关PWM 7
2.2 几种新型的PWM控制技术 8
2.2.1 乒-乓控制(Bang Bang Control) 8
2.2.2 瞬时值反馈控制(Isntantaeous Control) 9
2.2.3 无差拍控制(Deatbeat Control) 9
2.2.4 周期控制（Repetitive Control） 11
3 电路设计部分 13
3.1 脉宽控制电路设计 13
3.1.1 CA3524芯片介绍 13
3.1.2 CA3524芯片震荡电路 13
3.1.3 CA3524芯片误差放大电路 15
3.1.4 方波发生器及脉宽自动调制电路 16
3.2 MOSFET驱动电路设计 17
3.2.1 驱动电路可靠性及性能指标 17
3.2.2 MOSFET驱动电路概述 18
3.2.3 负方波信号产生电路设计 24
3.2.4 MOSFET驱动信号产生电路 25
3.3 逆变电路设计 27
3.3.1 电力MOSFET工作原理 27
3.3.2 半桥逆变电路工作原理 29
3.3.3 全桥逆变电路工作原理 30
3.3.4 推簧电路设计 31
4 整体电路调试 33
4.1 方波发生器及脉宽自动调制电路调试 33
4.2 MOSFET驱动电路调试 35
4.2.1 负方波信号发生电路调试 35
4.2.2 MOSFET驱动信号产生电路调试 37
5 结论 40
5.1 结论 40
致谢 41
参考文献 42
附录 43
附录1：方波发生器及脉宽自动调制电路结构图 43
附录2：MOSFET驱动电路及逆变电路结构图 44
参考文献
[1] 张立,赵永健,现代电力电子技术(器件电路及应用)[M],北京,科学出版社,1998,P12-
18.
[2] 方佩敏,浅谈功率MOSFET及其应用[J],初学者园地,2003,4,P59-60.
[3] 张登攀，胡生清，脉宽调制电路在温控系统中的应用[J]，仪表技术，2003,6,P38-39.
[4] 徐奕然，脉宽调制电路SG3525AN原理与应用[J]，电视技术，2003,9, P95-97.
[5] Intersil,CA3524 Regulating Pulse Width Moudulator[Z],2002,P4-8.
页数 48 字数 22034
【摘 要】
随着脉冲宽度调制技术的发展，脉冲宽度的控制电路目前在制作电源和功率管控制电路中成为应用最为广泛的电路之一，它可以确保电路的电压或电流的稳定输出。基于目前各种脉宽调制技术，本设计采用脉宽自动调制专用芯片CA3524，在对其工作原理介绍的基础上，对整个电路进行了设计，整个电路包括了方波发生器及脉宽自动调制电路、MOSFET的驱动电路、逆变电路，并对每一部份的设计都给出了详细的设计思路及工作原理的介绍。最后，将各部分的电路进行了合理的连接和测试。由实验和理论分析可以得出，脉冲宽度随着电压的升高而减小，驱动电路可以可靠的控制MOSFET的导通和关断。由此可见，所设计的电路已经达到设计功能的要求。
关键词：脉宽调制,CA3524芯片,驱动电路,MOSFET
【Abstract】
With the development of pulse width modulation technology, pulse width control circuits are used widely in the field of power generator. It can ensure the output of power steadily, such as voltage and current. Based on all kinds of technologies of pulse width modulation at present, the CA3524 chip for modulating pulse width is used in this paper. The paper introduce the principle of the CA3524 chip and the whole design of circuit, and the whole circuit includes square wave generator and pulse width automaticly modulation circuit, inverter circuit and MOSFET drive circuit, and introduce the principle of all kinds of circuit. At last, the whole circuit is measured by oscillo graph. From the result of measurement, it can be concluded that the pulse width can change with the input voltage, and the MOSFET drive circuit can control conduction and shut of MOSFET. Therefore, the whole circuit is satisfied with requirement of design.
Key Words：pulse-wide modulation; CA3524; Driving circuit; MOSFET
目录
1 引言 1
2 脉宽调制技术原理及方法 2
2.1 脉宽调制技术原理 2
2.2 脉宽调制方法 2
2.1.1 相电压控制PWM 2
2.1.2 线电压控制PWM 4
2.1.3 电流控制PWM 5
2.1.4 空间电压矢量控制 6
2.1.5 矢量控制PWM 6
2.1.6 直接转矩控制PWM 7
2.1.7 非线性控制PWM 7
2.1.8 谐振软开关PWM 7
2.2 几种新型的PWM控制技术 8
2.2.1 乒-乓控制(Bang Bang Control) 8
2.2.2 瞬时值反馈控制(Isntantaeous Control) 9
2.2.3 无差拍控制(Deatbeat Control) 9
2.2.4 周期控制（Repetitive Control） 11
3 电路设计部分 13
3.1 脉宽控制电路设计 13
3.1.1 CA3524芯片介绍 13
3.1.2 CA3524芯片震荡电路 13
3.1.3 CA3524芯片误差放大电路 15
3.1.4 方波发生器及脉宽自动调制电路 16
3.2 MOSFET驱动电路设计 17
3.2.1 驱动电路可靠性及性能指标 17
3.2.2 MOSFET驱动电路概述 18
3.2.3 负方波信号产生电路设计 24
3.2.4 MOSFET驱动信号产生电路 25
3.3 逆变电路设计 27
3.3.1 电力MOSFET工作原理 27
3.3.2 半桥逆变电路工作原理 29
3.3.3 全桥逆变电路工作原理 30
3.3.4 推簧电路设计 31
4 整体电路调试 33
4.1 方波发生器及脉宽自动调制电路调试 33
4.2 MOSFET驱动电路调试 35
4.2.1 负方波信号发生电路调试 35
4.2.2 MOSFET驱动信号产生电路调试 37
5 结论 40
5.1 结论 40
致谢 41
参考文献 42
附录 43
附录1：方波发生器及脉宽自动调制电路结构图 43
附录2：MOSFET驱动电路及逆变电路结构图 44
参考文献
[1] 张立,赵永健,现代电力电子技术(器件电路及应用)[M],北京,科学出版社,1998,P12-
18.
[2] 方佩敏,浅谈功率MOSFET及其应用[J],初学者园地,2003,4,P59-60.
[3] 张登攀，胡生清，脉宽调制电路在温控系统中的应用[J]，仪表技术，2003,6,P38-39.
[4] 徐奕然，脉宽调制电路SG3525AN原理与应用[J]，电视技术，2003,9, P95-97.
[5] Intersil,CA3524 Regulating Pulse Width Moudulator[Z],2002,P4-8.
