sg3525中文資料

1、摘要：對(duì)PWM控制芯片SG3524與SG3525的工作性能作了介紹和比較，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出了SG3525在軟起動(dòng)功能上較SG3524有很大的改進(jìn)。關(guān)鍵詞：SG3524；SG3525；脈寬調(diào)制；軟起動(dòng) 0  引言:   目前，開(kāi)關(guān)電源越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)中，是各種用電設(shè)備的重要組成部分。在開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)過(guò)程中，常常使用各種PWM的IC。因此，作為開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)者，有必要熟悉各種PWM的集成芯片的性能差別，才能在設(shè)計(jì)的時(shí)候靈活應(yīng)用。下面主要針對(duì)常用的SG3524與SG3525兩種芯片進(jìn)行對(duì)比分析。 1  SG3524與SG3525: &

2、#160;   SG3524是定頻PWM電路，采用16引腳標(biāo)準(zhǔn)DIP封裝。其各引腳功能如圖1(a)所示，內(nèi)部框圖如圖1(b)所示。 （a）SG3524的引腳 （b）內(nèi)部框圖 圖1    SG3524引腳及內(nèi)部框圖   腳9可以通過(guò)對(duì)地接阻容網(wǎng)絡(luò)，補(bǔ)償系統(tǒng)的幅頻和相頻響應(yīng)特性。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)地接電容就可以實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)功能。   SG3525也是定頻PWM電路，采用16引腳標(biāo)準(zhǔn)DIP封裝。其各引腳功能如圖2(a)所示，內(nèi)部框圖如圖2(b)所示。腳8為軟起動(dòng)端。 （a）SG3525的引腳 （b）內(nèi)部框圖 圖2&

3、#160;   SG3525引腳及內(nèi)部框圖 2  SG3525相對(duì)SG3524的改進(jìn):    SG3525在SG3524的基礎(chǔ)上，主要作了以下改進(jìn)。     1）增設(shè)欠壓鎖定電路    電路主要作用是當(dāng)IC輸入電壓<8V時(shí)，集成塊內(nèi)部電路鎖定，停止工作（基準(zhǔn)源及必要電路除外），使之消耗電流降至很?。s2mA）。     2）有軟起動(dòng)電路    比較器的反相端即軟起動(dòng)控制端腳8可外接軟起動(dòng)電容。該電容由內(nèi)部5V基

4、準(zhǔn)參考電壓的50A恒流源充電，使占空比由小到大（50）變化。     3）比較器有兩個(gè)反相輸入端    SG3524的誤差放大器、電流控制器和關(guān)閉控制3個(gè)信號(hào)共用一個(gè)反相輸入端，現(xiàn)改為增加一個(gè)反相輸入端，誤差放大器與關(guān)閉電路各自送至比較器的反相端。這樣，便避免了彼此相互影響，有利于誤差放大器和補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)工作精度的提高。     4）增加PWM鎖存器使關(guān)閉作用更可靠    比較器（脈沖寬度調(diào)制）輸出送到PWM鎖存器，鎖存器由關(guān)閉電路置位，由振蕩器輸出時(shí)間脈沖復(fù)位。這樣，當(dāng)關(guān)閉電路

5、動(dòng)作，即使過(guò)電流信號(hào)立即消失，鎖存器也可維持一個(gè)周期的關(guān)閉控制，直到下一個(gè)周期時(shí)鐘信號(hào)使鎖存器復(fù)位為止。     5）振蕩器作了較大改進(jìn)    SG3524中的振蕩器只有CT及RT兩引腳，充電和放電回路是相同的。SG3525的振蕩器，除了CT及RT引腳外，增加了放電引腳7、同步引腳3。RT阻值決定對(duì)CT充電的內(nèi)部恒流值，CT的放電則由腳5及腳7之間外接的電阻值RD決定。把充電和放電回路分開(kāi)，有利于通過(guò)RD來(lái)調(diào)節(jié)死區(qū)的時(shí)間，這是重大的改進(jìn)。在SG3525中增加了同步引腳3專(zhuān)為外同步用，為多個(gè)SG3525的聯(lián)用提供了方便。  &

6、#160;  6）輸出級(jí)作了結(jié)構(gòu)性改進(jìn)    電路結(jié)構(gòu)改為確保其輸出電平處于高電平，或低電平狀態(tài)。另外，為了適應(yīng)驅(qū)動(dòng)MOSFET的需要，末級(jí)采用了推挽式電路，使關(guān)斷速度更快。     SG3525增加的工作性能在實(shí)際應(yīng)用中具有重要意義。例如，腳8增加的軟起動(dòng)功能，避免了開(kāi)關(guān)電源在開(kāi)機(jī)瞬間的電流沖擊，可能造成的末級(jí)功率開(kāi)關(guān)管的損壞。 3  實(shí)驗(yàn)結(jié)果:    對(duì)SG3525與SG3524的軟起動(dòng)功能作了對(duì)比試驗(yàn)。圖3給出了SG3525與SG3524軟起動(dòng)試驗(yàn)的原理圖。圖4給出了SG3525

7、腳8接100F電容和SG3524腳9接100F電容時(shí)，在通電2s和5s時(shí)的輸出脈寬波形圖。 （a）采用SG3525 （b）采用SG3524 圖3    軟起動(dòng)試驗(yàn)原理圖 （a）SG3524通電2s的波形 （b）SG3525通電2s的波形 （c）SG3524通電5s的波形 （d）SG3525通電5s的波形 圖4    兩種控制器分別在啟動(dòng)2s及5s后的波形   從圖4的波形以及表1和表2的數(shù)據(jù)比較可以看到，雖然SG3524與SG3525都可以實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)功能，但是，由于SG3525本身設(shè)計(jì)了軟起動(dòng)電路，因此，在實(shí)際實(shí)現(xiàn)

8、軟起動(dòng)的過(guò)程中，由其內(nèi)部的恒流源給外部電容充電，工作時(shí)不會(huì)影響到其它的電路，而SG3524要實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)，就要與誤差放大器、電流控制器等同用一個(gè)反相端，就會(huì)彼此互相影響。另外，在相同電容量的情況下，SG3525更有利于提高軟起動(dòng)時(shí)間。 表1  SG3525腳8接不同的對(duì)地電容時(shí)的軟起動(dòng)時(shí)間 腳8對(duì)地電容C/F 軟啟動(dòng)時(shí)間t/s 10 0.58 22 1.26 33 1.84 47 2.33 100 4.76 表2  SG3524腳9接不同的對(duì)地電容時(shí)的軟起動(dòng)時(shí)間 腳9對(duì)地電容C/F 軟啟動(dòng)時(shí)間t/s 10 0.29 22 0.58 33 0.97 47 1

9、.16 100 2.23 4  結(jié)語(yǔ)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，SG3525的軟起動(dòng)性能優(yōu)于SG3524。 SG3525中文資料 引腳圖 應(yīng)用電路圖 (1)簡(jiǎn)介：SG3525中文資料 引腳圖 應(yīng)用電路圖隨著電能變換技術(shù)的發(fā)展，功率MOSFET在開(kāi)關(guān)變換器中開(kāi)始廣泛使用。為此，美國(guó)硅通用半導(dǎo)體公司推出了SG3525，以用于驅(qū)動(dòng)。關(guān)鍵字：SG3525 隨著電能變換技術(shù)的發(fā)展，功率MOSFET在開(kāi)關(guān)變換器中開(kāi)始廣泛使用。為此，美國(guó)硅通用半導(dǎo)體公司推出了SG3525，以用于驅(qū)動(dòng)N溝道功率MOSFET。SG3525是一種性能優(yōu)良、功能齊全和通用性強(qiáng)的單片集成PWM控制芯片，它簡(jiǎn)單可靠及使用方便靈活，輸出驅(qū)

10、動(dòng)為推拉輸出形式，增加了驅(qū)動(dòng)能力；內(nèi)部含有欠壓鎖定電路、軟啟動(dòng)控制電路、PWM鎖存器，有過(guò)流保護(hù)功能，頻率可調(diào)，同時(shí)能限制最大占空比。其性能特點(diǎn)如下：1)工作電壓范圍寬： 835V。2)內(nèi)置51 V±10的基準(zhǔn)電壓源。3)芯片內(nèi)振蕩器工作頻率寬100Hz400 kHz。4)具有振蕩器外部同步功能。5)死區(qū)時(shí)間可調(diào)。為了適應(yīng)驅(qū)動(dòng)快速場(chǎng)效應(yīng)管的需要，末級(jí)采用推拉式工作電路，使開(kāi)關(guān)速度更陜，末級(jí)輸出或吸入電流最大值可達(dá)400mA。6)內(nèi)設(shè)欠壓鎖定電路。當(dāng)輸入電壓小于8V時(shí)芯片內(nèi)部鎖定，停止工作(基準(zhǔn)源及必要電路除外)，使消耗電流降至小于2mA。7)有軟啟動(dòng)電路。比較器的反相輸入端即軟啟動(dòng)控

11、制端芯片的引腳8，可外接軟啟動(dòng)電容。該電容器內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓Uref由恒流源供電，達(dá)到25V的時(shí)間為t=(25V50A)C，占空比由小到大(50)變化。8)內(nèi)置PWM(脈寬調(diào)制)。鎖存器將比較器送來(lái)的所有的跳動(dòng)和振蕩信號(hào)消除。只有在下一個(gè)時(shí)鐘周期才能重新置位，系統(tǒng)的可靠性高。l 脈寬調(diào)制器SG3525簡(jiǎn)介11 結(jié)構(gòu)框圖SG3525是定頻PWM電路，采用原理16引腳標(biāo)準(zhǔn)DIP封裝。其各引腳功能如圖1所示，內(nèi)部原理框圖如圖2所示。12 引腳功能說(shuō)明直流電源Vs從腳15接入后分兩路，一路加到或非門(mén)；另一路送到基準(zhǔn)電壓穩(wěn)壓器的輸入端，產(chǎn)生穩(wěn)定的元器件作為電源。振蕩器腳5須外接電容CT，腳6須外接電阻RT

12、。振蕩器頻率廠由外接電阻RT和電容CT決定，振蕩器的輸出分為兩路，一路以時(shí)鐘脈沖形式送至雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及兩個(gè)或非門(mén)；另一路以鋸齒波形式送至比較器的同相輸入端，比較器的反向輸入端接誤差放大器的輸出，誤差放大器的輸出與鋸齒波電壓在比較器中進(jìn)行比較，輸出一個(gè)隨誤差放大器輸出電壓高低而改變寬度的方波脈沖，再將此方波脈沖送到或非門(mén)的一個(gè)輸入端?；蚍情T(mén)的另兩個(gè)輸入端分別為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和振蕩器鋸齒波。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的兩個(gè)輸出互補(bǔ)，交替輸出高低電平，將PwM脈沖送至三極管VT1及VT2的基極，鋸齒波的作用是加入死區(qū)時(shí)間，保證VT1及VT2不同時(shí)導(dǎo)通。最后，VTl及VT2分別輸出相位相差為180°的PWM

13、波。2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本電源輸入電壓是由帶隔離變壓器的+30V電源提供，圖3是選用SG3525設(shè)計(jì)的DCDC直流變換器原理圖。性能指標(biāo)是：輸入電壓為DC2435V可調(diào)，輸入額定電壓為30V，輸出為5VlA。本系統(tǒng)由SG3525產(chǎn)生兩路反向方波來(lái)控制MOSFET的導(dǎo)通與關(guān)閉，MOSFET驅(qū)動(dòng)采用推挽方式，本設(shè)計(jì)在變壓器的中心抽頭加入30V直流電壓，輸出部分采用全波整流，在輸出點(diǎn)上有分壓電阻給TL431提供參考電壓，并通過(guò)光電隔離反饋到SG3525，以調(diào)節(jié)控制輸出方波占空比來(lái)穩(wěn)定輸出電壓。由于本設(shè)計(jì)采用推挽式功率變換電路，在輸入回路中僅有一個(gè)開(kāi)關(guān)的通態(tài)壓降，而半橋和全橋電路有2個(gè)，因此在同樣的條件下

14、，產(chǎn)生的通態(tài)損耗較小，這種拓?fù)涮貏e適合輸入電壓較低的場(chǎng)合，這也是本設(shè)計(jì)為什么采用推挽變換器的原因。其中的變壓器可同時(shí)實(shí)現(xiàn)直流隔離和電壓變換的功能，磁性元件數(shù)目較少，成本較低。21 高頻變壓器設(shè)計(jì)推挽變換器的高頻變壓器如圖3中所示，原邊和副邊的繞組都分別有一個(gè)中心抽頭。磁心參數(shù)選擇如下：變壓器輸入電壓幅值Up1=24V，直流輸出電壓5V，串聯(lián)二極管串聯(lián)壓降取06V，所以次級(jí)繞組電壓幅值Up2取56V，最大工作比=045，次級(jí)繞組峰值電流Ip2=1 A，次(變壓器效率取為1，這個(gè)效率不包括整流二極管在內(nèi))，取工作磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm=170mT，電流密度j取48Amm2，銅在磁心窗口中的占空系數(shù)Km(初選時(shí)取0203)，實(shí)際計(jì)算是取Km=02 5，則計(jì)算面積乘積取EEl6磁心，它的中心磁鐵截面積(Ae)192mm2，磁心的窗口面積(Aw)為3985mm2，因此EEl6的功率容量為Ae×Aw=192×3985mm4=00765cm4，而計(jì)算面積乘積AP=O029cm4，它明顯小于上面的功率容量的乘積00765，可見(jiàn)采用EEl6磁心時(shí)，其功率容量已足夠大。繞組匝數(shù)計(jì)算如下：先確定最低電壓繞組的匝數(shù)取偶數(shù)N1=34，其中開(kāi)關(guān)管最大導(dǎo)通時(shí)間Tcn=9s，控制器輸出頻率f=45kHZ。按照原邊34匝，副邊8匝繞制變壓