用PWM放大器實現(xiàn)400Hz電源

摘要：介紹了美國Apex Microtechnolgy公司生產(chǎn)的大功率PWM脈寬調(diào)制型放大器的基本工作原理及如何用它來設計400Hz/115V電源的具體方法，并給出它的設計電路圖。

    關鍵詞：PWM脈寬調(diào)制放大器；LC低通濾波器；SA08

高壓大電流ＰＷＭ混合電路放大器的實用性已經(jīng)吸引了許多習慣采用線性放大器的工程師。由于ＰＷＭ脈寬調(diào)制放大器的效率為７０％到９７％，因而有效降低了放大器的內(nèi)部功耗，減小了散熱器及整個系統(tǒng)的尺寸，同時，采用混合電路放大器也提高了整個系統(tǒng)的可靠性和易操作性。

１�。校祝兔}寬調(diào)制放大器工作原理

圖１顯示了一個基本的ＰＷＭ放大器模型,Ｖｉｎ是一個模擬ＤＣ輸入，Ａｏｕｔ是一個占空比可調(diào)的脈沖串，Ｂｏｕｔ是一個同Ａｏｕｔ反相的脈沖串，ＰＷＭ振蕩器決定著脈沖串的頻率。實際上，Ａｐｅｘ的有些放大器也允許輸入外部振蕩器信號。當輸入信號從小到大變化時，Ａｏｕｔ的占空比將從０到１００％變化，Ｂｏｕｔ則從１００％到０變化，Ａｏｕｔ－Ｂｏｕｔ是一個同Ａｏｕｔ相位相同的脈沖串，但幅度是Ｖｓｐ－ｐ的２倍。

如果在Ａｏｕｔ和Ｂｏｕｔ之間接一個直流有刷電機，那么，就可以通過輸入信號控制電機的轉(zhuǎn)速。若將輸入信號設置為輸入電壓范圍的中間電壓，則在Ａｏｕｔ和Ｂｏｕｔ上會產(chǎn)生５０％占空比的脈沖串，此時電機將靜止不動。當Ｖｉｎ達到最大值時，電機將以最高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，當Ｖｉｎ達到最小值時，電機將按反方向以最高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。設計時，可以直接將電機連到Ａｏｕｔ和Ｂｏｕｔ上，因為電機繞阻的電感會將脈沖電壓轉(zhuǎn)換成直流紋波電流。這樣，它的幅度便可用來控制電機的轉(zhuǎn)速，并用極性控制電機的旋轉(zhuǎn)方向，圖１中的 ＬＣ濾波器可用于ＰＷＭ脈沖的濾波，以確保在負載上獲得一個模擬信號。

２ ＳＡ０８放大器的引腳功能

圖２是ＳＡ０８的外形圖和引腳排列，各引腳的主要功能如下：

ＣＬＫ ＩＮ：外部振蕩器輸入腳；

ＣＬＫ ＯＵＴ：內(nèi)部振蕩器輸出腳，其輸出頻率為４２ｋＨｚ；

＋ＰＷＭ：內(nèi)部比較器的同相端；

－ＰＷＭ／ＲＡＭＰ：內(nèi)部比較器反相端。ＳＡ０８放大器可在內(nèi)部把ＣＬＫ ＩＮ輸入振蕩器的方波頻率進行二分頻，然后通過ＲＣ網(wǎng)絡輸入到ＰＷＭ／ＲＡＭＰ管腳；

ＧＮＤ：信號地；

ＩＬＩＭ／ＳＨＤＮ：關斷管腳，可以實現(xiàn)限流及外部關斷兩種功能；

ＩＳＥＮＳＥＡ／ＩＳＥＮＳＥＢ：電流采樣管腳；

ＡＯＵＴ／ＢＯＵＴ：放大器的兩個輸出管腳；

Ｖｃｃ：低壓電源，典型值為１５Ｖ；

Ｖｓ：功率電源，電壓范

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