本文介绍的ATARI（爱特）牌脉宽调制稳压电源（亦称开关电源），能够输出＋5V（3A），±12V（30mA）三组稳定的直流电压，输出电流大、体积小、重量轻，适于在小型微机系统（如单板机、单片机）、自动化仪器仪表中用作小功率电源。
该开关电源的电路原理图如附图所示，电路＋5V部分采用了日本富士通产开关电源专用脉宽调制（PWM）集成电路MB3759，外围元器件少，便于检修。±12V部分没有经脉宽调制处理，直接由三端稳压器输出，这在大多数应用场合是可以满足要求的。
电路工作过程简述
220V交流电经变压器TM1降压后，N3绕组输出的交流电经VD1～VD4全桥整流后，由C1、C2滤波，加于开关调整管VT1的发射极e。开关调整管的基极受脉宽调制集成电路控制，处于导通、截止的开关工作状态。集电极C输出方波脉冲，该脉冲经二极管VD5、储能元件L1、C3等组成的储能电路变换。在VT1导通期间，因L1两端电压的极性为左负右正，VD5处于反偏截止，L1中流过的电流是线性增大的。此电流先向负载输送电流，此时电流较小，需C3对负载放电来补充；当满足了负载电流的需要后，开始对C3进行充电。在此期间，L1逐渐积累磁能。在VT1截止期间，因L1上极性反转为左正右负，VD5导通，先前存储在L1中的磁能开始转换成电流而释放。此电流继续为负载提供电流，并向C3充电。这样C3两端得到的脉冲直流电压经C3、L2、C6组成的LCπ型滤波器滤波，给负载提供一个稳定的直流电压。
脉宽调制电器介绍
脉宽调制集成电路是开关电源的核心，开关管VT1的导通和截止是由脉宽调制集成电路MB3759控制的。MB3759的内部功能框图如电路图中的虚线框内所示。它主要由误差放大器A1及A2、脉宽比较器B1及B2、锯齿波振荡器OSC、D触发器、与门、驱动输出管VT1′及VT2′、基准电压源VREF等组成。下面分别介绍脉宽调制、自动稳压、过压保护、过流保护电路的工作原理。
1．MB3759脉宽调制原理：
电源VDD加到MB3759的电源端12脚后，在基准电源输出端14脚输出＋5V的基准参考电位。该电压经R6与R12、R5与R13分压后，分别为误差放大器A1的反相端（2脚）和比较器B1的死区时间控制端（4脚）提供基准电位。A2的同相端（16脚）接地，基准电位为0。另外，S点（通过电源输出插头与＋5V连通）经R17、RV2分压，为A1的同相端（1脚）提供取样电位。A2的反相端（15脚）经RV1接于全桥整流输出的负端，作为过流取样。
误差放大器A1及A2的输出经VD1、VD2组成的“或门”，加于比较器B2的反相端。同时，由5脚、6脚外接的定时元件C8（作CT用）、R14（作RT用）与内部振荡器组成的锯齿波振荡器输出频率为fosc≈1／（RT·CT）≈20kHz的锯齿波，通过5脚加于B1、B2的同相端。在两个比较器中进行比较后，从a端和b端输出矩形脉冲电位。在正常情况下，a端输出的矩形脉冲很宽，而b端的较窄。因此，与门Y1输出端C的波形与b端相同，该信号送到触发器的CP端。由于输出状态控制端13脚接地，Q和Q-被强迫同时输出高电平。这时，VT1′、VT2′工作在单端式并联状态，工作频率约20kHz。
2．＋5V输出的自动稳压原理：
当由于某种原因致使＋5V输出幅值有所上升时，这一幅值增大的反馈信号经R17、RV2、R18取样，加于A1的同相端（1脚），使该端电位升高，其输出电位亦升高，经脉宽比较器B2的比较后，输出端b的脉宽将变窄，C点脉宽变窄，VT1′、VT2′输出脉宽也变窄，VT1导通周期变小，输出电压下降；反之，若＋5V输出电位有所下降，通过同样的反馈控制过程，输出电压回升，达到稳定输出电压的目的。
3．过压保护电路：
过压保护电路由VT3、R1、R9、R20及D1内部的A1等组成。
正常工作时，取样放大管VT3的be结从R20取得的电压约为0.44V，此电压不足以使VT3导通，此时对D1的工作无影响。当＋5V输出电压因某种原因升高到6V以上时，VT3将从截止转为导通，A1的2脚电位下降，b端输出低电位，与门Y1、Y2、Y3均输出低电位，VT1′、VT2′截止无脉冲输出，此时无输出电压。
4．过流保护电路：
过流保护电路由RV1、R7、R19及D1内部的A2等组成。
正常工作时，A2的过流取样端15脚的电位决定于R15与R7的分压值，此值约为＋0.05V，VD2′不会导通。当＋5V输出电压因某种原因而处于过流（≥3A）输出状态时，流过取样电阻R19（亦可称保险电阻，限值为0.1～0.3Ω）的电流增大，其压降（上负下正）增大，经R7，RV1分压，加于A2的15脚的将是一个负电位，A2输出高电位，使D1输出的调制脉冲宽度变到最窄的程度，＋5V输出电压下降。当过流严重时，R19会被烧毁造成开路，R16取代了R19，致使15脚的负电位进一步下降，原＋5V输出电压降至零，起到了过流保护的作用。（王有志）