CPU主板电路优化技巧

CPU主板和电源/驱动板之间，经CN1-2、CN1（印制）端子排相连接，两端子排的序号不一致，图5-24中在顶部给出了两端子排的连接图示，以方便检修与测试中的参考。在进行电路原理分析时，请将图5-24与图5-26结合起来，理顺信号流程。

逆变功率电路的取用电源，并非直接从AC220V市电整流所得的DC280V电源，而是经功率模块内部斩波电路变换所得的约120～150V的直流电源，因而，斩波电路所需的PWM信号的生成和对120～150V逆变电源是否正常的检测（关系到逆变功率电路能否正常工作），成为CPU主板电路需要完成的重要任务之一。

集成PWM控制器IC113（MB3759）与外围元器件，组成的PWM脉冲形成电路，在CPU控制信号和逆变电源反馈信号作用下，其输出PWM脉冲信号，控制功率模块内部斩波管（图5-26中模块内部的VT）的导通与截止，使逆变功率电源得到一个适宜和稳定的供电电源。MB3759芯片的内部电路结构及原理分析如图5-25所示。

MB3759芯片内部电路主要由高频振荡器、PWM比较器、基准电压源、误差电压放大器、驱动电路和封锁电路等组成。控制芯片内部有2个电压比较器，引脚1、2和15、16是电压比较器正负输入端子，引脚3是电压比较器统一输出端。同时误差放大器的输出也可开放给用户，用户可以根据需要设计成PI控制器。引脚5、6可接振荡电容和电阻，振荡器的振动频率由外接电阻和电容决定。引脚8为触发脉冲输出口，采用电流图腾柱输出，使得芯片可以直接驱动中、小功率的开关管（模块）。T触发器的作用是将输出进行分频，得到占空比为50％的频率为振荡器频率的1/2的方波，将T触发器输出的这样两路互补的方波同比较器输出PWM信号进行“或非”运算，就可以得到两路互补的占空比为0～50％的PWM信号，考虑死区时间的存在，最大占空比通常为45％～47.5％。引脚13为封锁控制，引脚14为参考电压，引脚12为工作电压，引脚4为死区控制端，一旦高电平信号输入，芯片输出脉冲被封锁，直流电压输出为零。

图5-24 RKD514L-C驱动器CPU主板电路之二(www.xing528.com)

图5-25 集成PWM控制器MB3759芯片内部功能框图

结合图5-24中IC113的实际电路组成，简述一下PWM脉冲形成电路的工作原理（试分析）。IC113的5、6脚外接R197、C141为振荡定时元件，与内部电路一起组成频率固定的振荡器；1、2、3脚为内部电压比较器（后文定义为A电压比较器）电路之一，2、3脚外接R、C元件，决定电压比较器的放大倍数及频率特性，A电压比较器的同相输入端1脚引入由功率模块内部斩波管VT，输出PWM电压经C12、C14、R34（见图5-26）分压取得的逆变电源检测信号，2脚输入由CPU的53脚输出的模拟电压控制信号（系由CPU的87脚输入的由R10、R11分压得到的逆变电源电压检测信号，处理后得到的控制信号），经电压跟随器IC114进行电压跟随，由半可调电位器RP102调整后，输入到IC113内部A电压比较器的反相输入端2脚，作为同相输入端的基准比较信号。A电压比较器的输出，成为8脚输出PWM脉冲信号占空比的控制信号之一；IC113内部另一路电压比较器（后文定义为B电压比较器），16、15脚为同相、反相输入端，15脚与3脚之间接有负反馈电阻R210，16脚引入逆变电源电压检测信号，B电压比较器的输出，成为8脚输出PWM脉冲信号占空比的控制信号之二。在A、B两路电压比较器控制信号作用下，输出PWM激励脉冲，驱动功率模块内部VT，使逆变电源电压稳定在一定值内。

从CPU的71脚输出的控制信号，经R196、D104进入IC113的4脚，当过热或过电流故障发生时，CPU的71脚变为高电平，输出PWM脉冲被封锁，功率模块内部斩波管VT处于截止状态，逆变功率电路的供电电源被切断，使步进电动机驱动器和步进电动机，处于停机保护状态。