新型pwm芯片sg3525的研究

新型pwm芯片sg3525的研究

0改進(jìn)的mosfi內(nèi)在驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)mosbet功率管具有低激勵(lì)功率、好頻率、操作快、無二次干擾等優(yōu)點(diǎn)。它可以簡單地從幾十khz轉(zhuǎn)變?yōu)閹装賙hz。為了進(jìn)行推廣,美國硅通用公司設(shè)計(jì)了驅(qū)動(dòng)MOS管的第2代IC軍品芯片,SG1525A適用N溝道MOSFET,SG1527A適用于P溝道MOSFET;摩托羅拉公司則設(shè)計(jì)了相應(yīng)的民用品SG3525A芯片、SG3527A芯片。原理框圖如圖1所示。芯片可以改進(jìn)各種類型的電源的控制功能和使用較少的外部元器件。1a推拉式工作電路a)芯片內(nèi)振蕩器工作頻率為100Hz~400kHz,設(shè)有引腳3為同步端,為多個(gè)SG3525聯(lián)用提供方便。b)內(nèi)置5.1V±1.0%的基準(zhǔn)電壓源。c)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,使開關(guān)速度更快,末級(jí)輸出或吸入電流最大值可達(dá)400mA。d)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,使其消耗電流將降至小于2mA)。e)有軟啟動(dòng)電路,比較器的反相輸入端即軟啟動(dòng)控制端芯片的引腳8,可外接軟啟動(dòng)電容C。該電容器內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓Uref由恒流源供電,達(dá)到2.5V的時(shí)間為t=(2.5V/50μA)C,占空比由小到大(50%)變化。f)內(nèi)置PWM(脈寬調(diào)制)鎖存器將比較器送來的置位信號(hào)鎖存,并將誤差放大器上的噪聲、振鈴及系統(tǒng)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。2輸出調(diào)寬電壓與沖寬度的關(guān)系當(dāng)SG3525調(diào)頻電阻RT、調(diào)頻電容CT一定時(shí),改變脈沖寬度,就會(huì)得到輸出脈沖寬度不同的一系列脈沖,得到引腳11、14輸出調(diào)寬電壓與占空比的關(guān)系,如圖2所示。從圖2中可以看出,當(dāng)脈寬為周期的1/2時(shí),輸出電壓幅度值最大。3帶集成引腳2.2逆變電路利用SG3525可做成標(biāo)稱值300W的逆變電源(見圖3),用于電視機(jī)、微機(jī)、電風(fēng)扇、日常照明等的供電。經(jīng)實(shí)踐證明,利用12V/60A·h的蓄電池一次電壓充足,向上述電器逆變供電,可以使用5h以上。若市電供電正常,送到SG3525引腳1(誤差放大器反相端)的整流器送來的檢測(cè)信號(hào)電壓大大超過加在誤差放大器同相端(芯片引腳2)的5V的基準(zhǔn)。如圖4(a)所示,此時(shí),幾乎沒有調(diào)制脈沖從它的輸出端引腳11、14輸出,逆變電源處于停機(jī)狀態(tài)。一旦市電停電,SG3525引腳1得到的檢測(cè)信號(hào)為0,這時(shí)就會(huì)從它的引腳11、14向外送出兩路相位相差180°的高頻調(diào)制脈沖,其調(diào)制脈沖頻率f=1.1/(RTCT)=2(kHz)。若市電供電電壓低于正常值,芯片引腳1得到的檢測(cè)信號(hào)低于正常值(如圖4(b)中水平實(shí)線),則經(jīng)電壓比較器輸出的PWM方波寬度增大,低電平寬度變短,于是是芯片引腳11、14輸出信號(hào)占空比增大,驅(qū)動(dòng)兩MOS管推挽功效電路的輸出功率對(duì)應(yīng)增大,逆變輸出電流在升高,至到芯片引腳1得正常信號(hào)值后才停止調(diào)整的過程。反之如圖4(c)所示,檢測(cè)信號(hào)偏高時(shí),則q變小,直到輸出電壓正常時(shí)為止。4u2004直流電壓的輸出采用SG3525控制的開關(guān)電源如圖5所示。220V、50Hz的市電經(jīng)C1、L1、L2、C2、C3、L3、L4組成的差模抗干擾和共?？垢蓴_低通濾波器后,被直接送到橋式整流電路F11。整流輸出經(jīng)C4濾波后,獲得300V直流電壓,供給由T1、Q1、Q2組成的主變換電路。降壓變壓器T2與F12、C5組成橋式整流濾波電路,獲得+15V的直流電壓作為SG3525的驅(qū)動(dòng)級(jí)工作電源送到引腳13,作為前級(jí)控制系統(tǒng)工作電源送到引腳15。運(yùn)放A反相輸入端,從引腳16取得+5V基準(zhǔn)電壓作為參考電壓,+15V直流電壓經(jīng)R2、R3串聯(lián)分壓取得4.78V,送到運(yùn)放A的同相輸入端,一旦該檢測(cè)值高于+5V,則運(yùn)放A輸出高電壓送到引腳10,關(guān)斷SG3525,使之得到保護(hù),當(dāng)引腳11輸出正向脈沖(引腳14則為低電平)時(shí),Q1管因柵極得到高電平驅(qū)動(dòng)而導(dǎo)通,則變壓器T1初級(jí)繞組電流由0流向A。當(dāng)引腳14輸出正向脈沖(引腳11則為低電平)時(shí),Q2管柵極因柵極得到高電平而導(dǎo)通,則變壓器T1初級(jí)繞組電流由O流向B。隨著功率管Q1、Q2開關(guān)狀態(tài)的連續(xù)切換,通過變壓器T1的電磁耦合,直流電壓便轉(zhuǎn)換成一定頻率(該頻率由RT·CT決定)的交變脈沖輸出,經(jīng)D2D3全波整流,C10、LS低通濾波后,便可得穩(wěn)恒的U0直流電壓輸出。在脈沖電壓周期恒定的前提下,改變脈沖寬度,就可以改變輸出直流電壓的大小。T1的副邊GH繞組負(fù)責(zé)對(duì)輸出電壓的波動(dòng)進(jìn)行采樣,并將波動(dòng)量通過F13、C9、RW反饋到SG3525的引腳1,就能調(diào)節(jié)脈沖的寬度,進(jìn)一步調(diào)節(jié)脈沖的占空比,從而達(dá)到自動(dòng)穩(wěn)壓的目的。5驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)新型集成脈寬調(diào)制芯片SG3525/7集成度高,既可調(diào)頻又可調(diào)寬