脉冲调宽型开关稳压电源体积小、重量轻、效率高,抗干扰能力又很强,因此在微型计算机、彩色监示器、打印机和许多办公设备中使用非常广。这种稳压电源主要有自激式脉冲调宽电路和他激半桥式脉冲调宽电路两种;后者在各种型号的中高档微机中使用尤为广泛。
图1是一种典型的他激半桥调宽电源电路,主要用于IBMPC/AT型个人计算机。它有+5V(20A)、+12V(8A)、-12V(0.5A)和-5V(0.5A)四组输出,电源功率为200W。下面分成四部分介绍它的工作原理。

1.输入整流电路
主要包括低通滤波器LPF部件(虚线内)和整流电路。
低通滤波器作用是抑制外界的高频干扰,除滤开关电源本身产生的对外高频干扰,避免电网污染。
R\(_{T}\)是负温度系数半导体陶瓷电阻,常温情况下阻值约为4Ω,在开机瞬间起到限流保护作用,几秒钟以后,RT温度上升,电阻趋近于零,所以平时耗电很少。
桥式整流块BD\(_{1}\)和滤波电容C1、C\(_{2}\)组成桥式或倍压式整流滤被电路。当图中手拨开关S1在左方位置时,构成一个典型桥式整流滤波电路,适用于200V至230V的交流电网,当S\(_{1}\)处于右方位置时,BD1中的两支二极管与C\(_{1}\)、C2构成倍压整 流电路,适用于110V至115V的交流电网。这两种工作方式中,整流输出电压均为300V。
2.主变换电路:
滤波电容C\(_{1}\)、C2分别并联着R\(_{2}\)、R3,它们对直流300V进行分压,各得150V电压。当控制变压器TR\(_{2}\)的次级绕组1—2得到正向驱动脉冲时,功率开关三极管Q1导通,C\(_{1}\)经过Q1、TR\(_{2}\)次级绕组1—5、主变压器TR3初级、TR\(_{4}\)初级和电容C6放电,使TR\(_{3}\)次级获得正向脉冲电压输出;当控制变压器TR2次级绕组3—4得到正向驱动脉冲时,功率开关管Q\(_{2}\)导通,C2经C\(_{6}\)、TR4初级、TR\(_{3}\)初级、TR2次级1~5和Q\(_{2}\)放电,使TR3 次级获得负向脉冲电压输出。随着Q\(_{1}\)和Q2开关状态的连续切换,直流电压便转换成一定频率的脉冲电压了。该脉冲经过整流滤波电路得到±5V和±12V的直流电压输出。在脉冲电压周期不变的情况下,改变脉冲宽度,就可以改变输出的直流电压值。因此,对输出电压的变化进行采样放大,并将变化量反馈,就能调节脉冲的宽度,从而达到稳压的目的。这个闭环反馈控制原理见下面介绍的控制电路。
3.控制电路:
控制电路由PWM(脉冲宽度调制)集成电路IC\(_{1}\)及有关元件构成。IC1的型号是MB3759,它的内部原理电路如图2所示。采样放大器A\(_{1}\)或控制放大器A2的输出电平U\(_{0}\)与振荡器OSC 5脚输出的锯齿波(见图3)同时送到比较器2进行比较,比较器2的输出信号A的波形如图3A所示,其脉冲宽度随着电平U0的上升而减少。在正常情况下,D点脉冲很宽(见图3D),故与门a的输出波形A'与A点相同,该信号送到D触发器的CP端进行二分频,其Q端和Q端的波形分别见图3。波形A'和Q经与门b产生如图3B的驱动波形,A'与Q-经与门C产生如图3C的驱动波形。这两个驱动波形分别驱动三极管T\(_{1}\)和T2,就得到相位差为180°的宽度可调的驱动脉冲。当方式控制脚13接高电平时,相差180°的驱动脉冲可以使电路工作在推挽或桥式状态。当13脚接低电平时,D触发器的Q和Q-端被强制同时输出高电平(这与通常的D触发器不同),此时T\(_{1}\)和T2的驱动脉冲都与图3A一致,电路可以在单端或并联状态下工作。MB3759片内的比较器1则将锯齿波与4脚输入的死区控制电平U\(_{d}\)相比较、所谓死区,就是两个三极管轮流导通之间的间隔,用来防止Q1和Q\(_{2}\)(图1)退饱和延迟造成的同时导通(短路)现象。(未完待续)(许奇雄)

