PWM控制器

对模拟信号电平进行数字编码的方法

脉宽调制(PWM)是指用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制，是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。以数字方式控制模拟电路，可以大幅度降低系统的成本和功耗。许多微控制器内都包含PWM控制器。

产品由来

为了满足这一需求，飞兆半导体公司(Fairchild Semiconductor)开发出集成式临界导通模式PFC和准谐振电流模式PWM控制器产品FAN6920MR，其效率超过90%，且在无负载条件下功耗小于 300mW，具有更好的节能效果，能够满足法规要求。

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电源工程师，尤其是从事一体型(All-In-One， AIO) PC电源、纤薄型PC适配器、液晶电视和LED照明设计的工程师，需要使用双开关反激式拓扑来提供符合政府法规所要求的较高的效率和节能效果，而这是 LLC或者单反激式解决方案所无法达到的。为了满足这一需求,飞兆半导体公司(Fairchild Semiconductor)开发出了集成式临界导通模式的PFC和准谐振电流模式的PWM控制器产品FAN6920MR，它的效率超过90%，而且它在无负载条件下功耗小于 300mW，具有更好的节能效果，能够满足法规要求。FAN6920MR结合了一个功率因数校正(PFC)控制器和一个准谐振PWM控制器，实现了使用更少外部元件的高成本效益设计。在PFC部分，该器件使用受控导通时间技术以提供稳定的直流输出电压，实现正常的功率因数校正。FAN6920MR使用了创新的总体谐波失真(THD)优化器，通过减小过零期间的输入电流失真来改善THD性能。

在PWM控制部分，FAN6920MR提供了数项功能以提高电源系统性能，其中包括：能够降低开关频率的最多第12个谷底周期的扩展谷底检测功能、更高的轻负载效率、绿色工作模式、内部10ms软启动和高/低限度超功率补偿功能。

此外，FAN6920MR提供了多种保护功能，包括欠压保护、二次开环和具有自动恢复的过流保护、外部自动恢复保护触发和内部过热关断保护功能。

FAN6920MR采用16脚小外形尺寸封装(SOP)，适用于一体型计算机、AC/DC 上网本适配器(纤薄型)、开放框架式开关电源(SMPS)和电池充电器，以及液晶电视和LED街灯。

FAN6920MR是飞兆半导体集成式临界导通模式PFC和准谐振电流模式PWM控制器产品系列中的成员。这些器件系列集成有多种功能，具有更高的性能，并可提供全面的保护功能，同时能够减少元件数目，简化设计和降低材料成本，帮助工程师实现设计创新。

执行前

执行PWM 操作之前，这种微处理器要求在软件中完成以下工作：

设置提供调制方波的片上定时器/计数器的周期

在PWM 控制寄存器中设置接通时间

设置 PWM 输出的方向，这个输出是一个通用 I/O 管脚

启动定时器

使能PWM 控制器

虽然具体的PWM 控制器在编程细节上会有所不同，但它们的基本思想通常是相同的。

主要特点

3.3V/5V/12V过压保护

3.3V/±5V/±12V 欠压保护

过功率保护

短路保护

AC输入欠压保护

PG电路

远程上电信号

上电信号和PG信号延迟

两个旁路稳压器TL431来稳定3.3V和5V独立电源

软启动和最大93%占空比

主要参数

PWM控制器的主要参数

原理

PWM控制器的原理简述

PWM 控制基本原理依据: 冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时其效果相同。PWM 控制原理, 将波形分为6 等份, 可由6 个方波等效替代。脉宽调制的分类方法有多种,如单极性和双极性, 同步式和异步式, 矩形波调制和正弦波调制等。单极性PWM 控制法指在半个周期内载波只在一个方向变换, 所得PWM 波形也只在一个方向变化, 而双极性PWM 控制法在半个周期内载波在两个方向变化, 所得PWM 波形也在两个方向变化。根据载波信号同调制信号是否保持同步, PWM 控制又可分为同步调制和异步调制。矩形波脉宽调制的特点是输出脉宽列是等宽的, 只能控制一定次数的谐波; 正弦波脉宽调制的特点是输出脉宽列是不等宽的, 宽度按正弦规律变化, 输出波形接近正弦波。正弦波脉宽调制也叫SPWM。根据控制信号产生脉宽是该技术的关键。常用三角波比较法、滞环比较法和空间电压矢量法。

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