PWM控制器
關注創建者：匿名 創建時間：2021-12-01
PWM控制器的實例教程
電源IC（電源管理IC）是開關電源中實現脈寬控制集成的核心元件，主要用于調控電子設備的電壓與電流穩定性，應用領域涵蓋手機、服務器、便攜設備等。
其功能從基礎穩壓擴展至DC/DC轉換、LDO穩壓、電池管理及PWM控制等多模塊集成，形成高度整合的電源管理單元（PMU）。典型組件包括LDO（低噪聲、低壓差）、DC/DC（高效能升降壓）、PWM控制器及功率MOSFET等。該器件通過脈寬調制技術調節脈沖信號占空比控制能量傳輸，配合反饋機制實現穩壓或恒流。
PMIC，即電源管理芯片，是電子設備中負責電壓轉換、穩壓、電池管理等關鍵功能的集成電路；在UHD 60Hz顯示屏中PMIC能自動偵測和調節電壓，確保屏幕穩定高效運行，并優化能耗，實現性能和功耗的平衡；提供各種電壓，并具備過壓、欠壓、過流、熱故障等保護功能，能提升色彩和分辨率表現，同時降低功耗，使得顯示屏在保持高畫質的同時能夠保持低能耗。
工采網代理的電源管理芯片 - iML1942是一個高度集成的電源管理IC。它具有完整的I2C接口來編程各種參數。iML1942設備包括各種保護功能，如輸入欠壓鎖定（UVLO）和過溫關閉（OTP）。輸出端包括欠壓保護（UVP）和短路保護（SCP）。有一個WQFN 46針6.5 mm X 4.5 mm，底部暴露的熱墊，以提供較佳的散熱。該設備的額定工作范圍為-40至+85°C溫度范圍。
需要在COMP引腳上配置一個RC電路來穩定閉環系統。通過調節RCOMP參數設置高頻積分器增益以實現快速瞬態響應，同時通過調整CCOMP參數設定積分器零點以維持系統穩定性。補償值初始應按應用電路建議的參數設置，并根據實際需求進行微調。為優化瞬態響應性能，建議采用20%步長調節RCOMP，50%步長調節CCOMP，同時實時監測瞬態響應波形的變化。
展開 兩顆同型號的整流橋用于均攤散熱；
矽力杰PFC控制器（SY5072B），運行在臨界模式，采用恒定導通時間運行，內置的升壓轉換器采用準諧振開關以獲得高效率及優化EMI性能；
納微半導體PFC升壓開關管（NV6134），集成度非常高，不僅集成了功率芯片，還包括了保護電路，驅動電路和邏輯電路，散熱溫控以及轉化效率都非常好；
用于PFC整流的快速恢復二極管（ES5JCR）；
初級側的反激準諧振PWM控制器是安森美的 NCP1342，支持寬范圍Vcc供電、支持外接熱敏電阻進行過熱保護和多重完善的保護功能。旁邊有一顆熱敏電阻，用于檢測充電器溫度，進行過熱保護。
兩顆EL億光光耦，用于輸出電壓反饋及調節。
英集芯USB PD協議芯片（IP2729），內置集成了USB PD、QC3.0快充以及小米120W秒充協議，功能十分強大。不過這個最大的120W功率輸出只能基于小米私有協議，也就是說，其它的手機或者設備在使用USP PD快充協議下最大功率只有65W。
威兆半導體的輸出VBUS開關管（VS3698AE），NMOS，耐壓30V，導阻3mΩ。
然后再來看平面變壓器小板上的一些元器件。
一顆納微半導體的氮化鎵開關管（NV6134）；
MPS的同步整流控制器（MP6908A），最高工作頻率600KHz，支持DCM，CCM和QR以及ACF工作模式，支持標準電壓和邏輯電壓驅動的同步整流管。同步整流管同樣是威兆半導體的NMOS（VSP003N10H） ，支持10V邏輯電壓驅動，耐壓100V，導阻3.8mΩ。
展開 圖16：運放的推挽輸出
如圖17，運放輸出端與反相輸入端直接相連就構成了常用的跟隨器，輸出電壓等于輸入電壓，驅動能力大大增強。
圖17：跟隨器
要點：
①圖騰柱是NPN+NPN結構，互補推挽是NPN+PNP結構；
②圖騰柱有非線性特征，只能用于PWM輸出，而互補推挽有線性特征，除了用于PWM輸出外，還可用于模擬信號輸出；
③圖騰柱多見于PWM芯片驅動，用于直接驅動功率MOS管；互補推挽多見于搭建的電路以及MCU（單片機）、運放等芯片；
④PWM控制時，圖騰柱輸入電壓可小于驅動電壓，而互補推挽必須是輸入電壓與驅動電壓相等。
關于圖騰柱和互補推挽，很多時候都被認定是同一個電路（且存在爭議），其實不然，正確認識以及了解它們的區別后，相信讀者對它們有個全新的認識。
來源：頭條號/電鹵藥丸
展開 圖16：運放的推挽輸出
?如圖17，運放輸出端與反相輸入端直接相連就構成了常用的跟隨器，輸出電壓等于輸入電壓，驅動能力大大增強。
圖17：跟隨器
?要點：
①圖騰柱是NPN+NPN結構，互補推挽是NPN+PNP結構；
②圖騰柱有非線性特征，只能用于PWM輸出，而互補推挽有線性特征，除了用于PWM輸出外，還可用于模擬信號輸出；
③圖騰柱多見于PWM芯片驅動，用于直接驅動功率MOS管；互補推挽多見于搭建的電路以及MCU（單片機）、運放等芯片；
④PWM控制時，圖騰柱輸入電壓可小于驅動電壓，而互補推挽必須是輸入電壓與驅動電壓相等。
關于圖騰柱和互補推挽，很多時候都被認定是同一個電路（且存在爭議），其實不然，正確認識以及了解它們的區別后，相信讀者對它們有個全新的認識。
來源 | 頭條號/電鹵藥丸
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展開 圖14 運放的推挽輸出
如圖15，運放輸出端與反相輸入端直接相連就構成了常用的跟隨器，輸出電壓等于輸入電壓，驅動能力大大增強。
圖15 跟隨器
要點小結
圖騰柱是NPN+NPN結構，互補推挽是NPN+PNP結構；
圖騰柱有非線性特征，只能用于PWM輸出，而互補推挽有線性特征，除了用于PWM輸出外，還可用于模擬信號輸出；
圖騰柱多見于PWM芯片驅動，用于直接驅動功率MOS管；互補推挽多見于搭建的電路以及MCU（單片機）、運放等芯片；
PWM控制時，圖騰柱輸入電壓可小于驅動電壓，而互補推挽必須是輸入電壓與驅動電壓相等。
關于圖騰柱和互補推挽，很多時候都被認定是同一個電路（且存在爭議），其實不然，正確認識以及了解它們的區別后，相信讀者對它們有個全新的認識。
本文作者系頭條號@電鹵藥丸，版權歸原作者所有
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典型組件包括LDO（低噪聲、低壓差）、DC/DC（高效能升降壓）、PWM控制器及功率MOSFET等。該器件通過脈寬調制技術調節脈沖信號占空比控制能量傳輸，配合反饋機制實現穩壓或恒流。
電機輸出電流可以由外部脈寬調制器（PWM）或內部PWM電流控制器控制。電流調節（內部PWM電流控制）是一個固定的關斷時間PWM緩慢衰減。SS8833E包括一個低功耗休眠模式，該模式允許系統在不驅動電機時節省電源。它還提供故障保護，包括：欠壓鎖定（UVLO）和超溫保護（OTP）。
內部安全功能包括使用外部限流電阻實現輸出電流限制、欠壓鎖定、過電流保護（OCP）和過熱保護關機。
例如，在豐田某混動車型開發中，該技術曾提前6個月識別出電機控制器PWM信號占空比計算中的整數溢出風險，避免量產后的召回損失。
（二）目標代碼級覆蓋率驗證
winAMS采用非侵入式機器碼分析技術，對交叉編譯后的目標文件直接進行路徑追蹤，避免插樁導致的時序失真問題，確保MC/DC覆蓋率測量精度達99.9%以上。
一、 振動與噪音機理
耳聽覺的聲波頻率范圍大約為20Hz~20kHz；
1、電磁噪音------控制器pwm；定位力矩；力矩波動等；
2、機械噪音------電機軸承；電機電刷；轉子不平衡等；
3、空氣動力噪音。
通過調整 PWM 控制器上的補償網絡來增加相位裕度。結果如圖 8 所示。相位裕度已增加到 –40.6°。這在系統中提供了更大的穩定性。
電機輸出電流可以由外部脈寬調制器（PWM）或內部PWM電流控制器控制。電流調節（內部PWM電流控制）是一個固定的關斷時間PWM緩慢衰減。
SS8833T包括一個低功耗休眠模式，該模式允許系統在不驅動電機時節省電源。它還提供故障保護，包括：欠壓鎖定（UVLO）和超溫保護（OTP）。
控制器是安森美的 NCP1342，支持寬范圍Vcc供電、支持外接熱敏電阻進行過熱保護和多重完善的保護功能。
如下圖，逆變器PWM控制輸出的電壓存在尖峰，要遠遠高于母線電壓（工作電壓），具體多少要看逆變器的能力，一般而言定義為母線電壓的1.3~1.8倍。
除此之外，根據標準IEC 60034-18-41中，考慮到熱老化影響，需要加上經驗系數1.3（當然如果有更多實測數據最好，比如漆包線20℃~180℃的PDIV衰減，老化后的衰減）。
控制器的仿真步長為83.3μs；
控制器仿真模型通過PWM比較器通過異步中斷的方式觸發運行。
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開關電源的電路組成
開關電源的主要電路是由輸入電磁干擾濾波器（EMI）、整流濾波電路、功率變換電路、PWM控制器電路、輸出整流濾波電路組成。
