数字实现

　　PWM控制器的数字实现具有许多优于模拟实现的优势，包括相对复杂算法的精确执行、无需硬件修改的再配置以及便利的参数调整、测试及校准等。数字实现框图如图6所示。我们所建议的数字实现IC采用模数转换器(ADC)来提供反馈电压信号，Δ－Σ ADC则采用过采样及十取一技术来滤除纹波。

　　主时序发生器控制PWM控制器的所有时序，它由振荡器系统驱动，故所有时序都互相跟踪并同步。时序发生器为一个从零开始并计数至最终值的二进制计数器，计数器在每周期结束时复位，并重复此过程。最终计数值由一个线性反馈移位寄存器确定。最终值至少为6?次计数，最高可以达到127次。可以通过改变周期来减少EMI，该操作由抖动控制(dither command)模块来实现，空、最小及最大占空比都由该模块产生。软启动及电压模式控制可减小最大占空比。

　　由于是数字实现，故IC的许多参数可在晶圆级进行调整，这些调整选项不仅能实现芯片的灵活性及芯片的多样性，而且还能为电源设计工程师提供各种设计选项来缩短产品开发周期。主要调整选项包括：

　　开关频率：65kHz至256kHz

　　电流限制 ：300mA至500mA

　　电压/电流模式：可选

　　频率抖动：开/关

频率抖动

　　IC拥有旨在减少EMI辐射的工厂可编程频率抖动特性，可对多种抖动进行编程以满足EMI要求。

跳周期模式

　　当达到最小PWM占空比(约3%)时，IC即进入轻负载的跳脉冲工作模式。跳脉冲工作可显著提高轻负载时的工作效率。

关断与自动重启

　　如果遇到输出短路或过载情况，则偏置线圈电压会跌至关断阀值(约3.5V)以下，PWM即停止工作并进入重启程序。

应用举例

　　如图3所示，采用我们所建议的PWM控制器IC开发一种5W通用输入电源以验证其工作及灵活性，图中未绘出EMI线滤波器。我们采用3端PWM控制器U1及通用高压场效应晶体管Q1作为开关元件，且设计已经过成本及空间使用效率优化。如上所述，齐纳二极管ZR1将晶体管Q1的栅极电压箝位在14V上，Q1源极端与控制器的SW引脚相连以用于开关驱动及电流检测。输出电压通过光耦ISO1检测，并通过电阻分压网络R7及R8编程。ZR2提供准确的参考电压以及将输出电压调节到最稳定的电压范围的误差放大器功能。在此应用中，是在130kHz开关频率、400 mA限制及电流模式控制上对控制器进行调整。

　　图3所示电源的参数如下：

　　输入交流电压：85至265VAC；输入频率：47至 63 Hz；电压：6.2VDC；电流(连续)：800 mA；线路(输入电压)调节： (1%；负载调节： (3%；输出纹波：100mVpp；工作温度：0 至40 (C；效率(满负载，高输入电压)：70%；空载功耗：200mW。

　　实验室评估结果表明，该电源能很好地满足设计指标要求。电源上电的过冲很小，只有大约5ms的上升时间；在高输入及满负载输出稳态工作条件下的输出纹波大约为50mVpp；负载调节大约为(2.7%(包括电缆损耗)，输入电压调节约为0.3%；满负载效率约为80%；空载功耗随输入电压的增加而增加，在240Vac输入上测得的指标约为140mW。