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PWM控制芯片SG3525功能简介

跟着电能变换技术的发展,功率MOSFET在开关变换器中开始宽泛使用,为此美国硅通用半导体企业(SiliconGeneral)推出SG3525。SG3525是用于驱动N沟道功率MOSFET。其产品一推出就遇到宽泛好评。SG3525系列PWM控制器分军品、工业品、民品三个等级。下边我们对SG3525特色、引脚功能、电气参数、工作原理以及典型应用进行介绍。
SG3525是电流控制型PWM控制器,所谓电流控制型脉宽调制器是依据接反应电流来调理脉宽的。在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信号与偏差放大器输出信号进行比较,从而调理占空比使输出的电感峰值电流跟从偏差电压变化而变化。因为构造上有电压环和电流环双环系统,所以,不论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特征都有提升,是当前比较理想的新式控制
器。

:
(引脚1):偏差放大器反向输入端。在闭环系统中,该引脚接反应信号。在开环系统中,该端与赔偿信号输入端(引脚9)相连,可构成跟从器。(引脚2):偏差放大器同向输入端。在闭环系统和开环系统中,
该端接给定信号。依据需要,在该端与赔偿信号输入端(引脚9)之间接入不一样种类的反应网络,能够构成比率、比率积分和积分等种类的调理器。
(引脚3):振荡器外接同步信号输入端。该端接外面同步脉冲信号可实现
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与外电路同步。
(引脚4)
:振荡器输出端。
(引脚5):振荡器准时电容接入端。
(引脚6):振荡器准时电阻接入端。
(
引脚7):振荡器放电端。该端与引脚
5之间外接一只放电电阻,
构成放电回路。
-Start(
引脚8)
:软启动电容接入端。该端平常接一只5的软启动电容。
(引脚
9):PWM比较器赔偿信号输入端。在该端与引脚
2之间接
入不一样种类的反应网络,能够构成比率、比率积分和积分等种类调理器。
(引脚10):外面关断信号输入端。该端接高电平常控制器输出被严禁。该端可与保护电路相连,以实现故障保护。
(引脚11):输出端A。引脚11和引脚14是两路互补输出端。
(引脚12):信号地。
(引脚13):输出级偏置电压接入端。
(引脚14):输出端B。引脚14和引脚11是两路互补输出端。
(引脚15):偏置电源接入端。
(引脚16):基准电源输出端。该端可输出一温度稳固性极好的基准电压。
特色以下:
1)工作电压范围宽:8—35V。
2)(%)V微调基准电源。
3)振荡器工作频次范围宽:100Hz—400KHz.
4)拥有振荡器外面同步功能。
5)死区时间可调。
6)内置软启动电路。
7)拥有输入欠电压锁定功能。
8)拥有PWM琐存功能,严禁多脉冲。
9)逐一脉冲关断。
10)双路输出(灌电流/拉电流):mA(峰值)。

,%,在偏差放大器共模输入电压范围内,不必外接分压电组。SG3525还增加了同步功能,能够工作在主从模式,
也能够与外面系统时钟信号同步,为设计供给了极大的灵巧性。在CT引脚和
Discharge引脚之间加入一个电阻就能够实现对死区时间的调理功能。因为
SG3525内部集成了软启动电路,所以只需要一个外接准时电容。
SG3525的软启动接入端(引脚8)上平常接一个5的软启动电容。上电过程中,
因为电容两头的电压不可以突变,所以与软启动电容接入端相连的PWM比较器反向
输入端处于低电平,PWM比较器输出高电平。此时,PWM琐存器的输出也为高电
平,该高电平经过两个或非门加到输出晶体管上,使之没法导通。只有软启动电
容充电至其上的电压使引脚8处于高电平常,SG3525才开始工作。因为实质中,
基准电压平常是接在偏差放大器的同相输入端上,而输出电压的采样电压则加在
偏差放大器的反相输入端上。当输出电压因输入电压的高升或负载的变化而高升
时,偏差放大器的输出将减小,这将以致PWM比较器输出为正的时间变长,PWM
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琐存器输出高电平的时间也变长,所以输出晶体管的导通时间将最后变短,从而使输出电压回落到额定值,实现了稳态。反之亦然。
外接关断信号对输出级和软启动电路都起作用。当Shutdown(引脚10)上的信号为高电平常,PWM琐存器将马上动作,严禁SG3525的输出,同时,软启动电容将开始放电。假如该高电平连续,软启动电容将充分放电,直到关断信号结束,才从头进入软启动过程。注意,Shutdown引脚不可以悬空,应经过接地电阻靠谱接地,以防范外面搅乱信号耦合而影响SG3525的正常工作。
欠电压锁定功能相同作用于输出级和软启动电路。假如输入电压过低,在SG3525
的输出被关断同时,软启动电容将开始放电。
其余,SG3525还拥有以下功能,即不论因为何原由造成PWM脉冲中断,输出
都将被中断,直到下一个时钟信号到来,PWM琐存器才被复位。

作为SG3524的加强版本,SG3525在以下方面进行了改良。
增加欠电压锁定电路。当SG3525输入电压低于8V时,控制器内部电路锁定,除基准电源和一些必需电路以外的全部电路停止工作,此时控制器耗费的电流极小。
增加了软启动电路。引脚8为软启动控制端,该端可外接软启动电容。软启动
电容由SG3525内部50的恒流源进行充电。
提升了基准电源的精度。SG3525中基准电源的精度提升了1%,而SG3524中基准电源的精度只有8%。
去除了限流比较器。SG3525去除了SG3524中的限流比较器,改由外面关断信号输入端(引脚10)来实现限流功能,同时还拥有逐一脉冲关断和直流输出电流限幅功能。实质使用中,一般在引脚10上接电流检测信号,假如过电流检测信号保持时间较长,软启动电容将被放电。
PWM比较器的反向输入端增加至两个。在SG3524中,偏差放大器输出端、限流比较器输出端和外面关断信号输入电路共用PWM比较器的反向输入端。在SG3525中对此进行了改良,使偏差放大器输出端和外面关断信号输入电路分别
送至PWM比较器的一个反向输入端。这样做的利处在于,防范了偏差放大器和外面关断信号输入电路之间互相影响,有益于偏差放大器和赔偿网络工作精度提
高。
增加了PWM琐存器。为了使关断电路更靠谱的工作,SG3525在其内部增加了PWM琐存器。PWM比较器输出信号第一送至PWM琐存器,琐存器由关断电路置位,由振荡器输出时间脉冲复位。当关断电路工作时,即使过电流信号马上消逝,琐存器也能够保持一个周期的关断控制,直到下一周期时钟信号使琐存器复位为
止。同时,因为PWM琐存器对PWM比较器的置位信号进行琐存,偏差放大器上的噪声信号、振铃及其余信号在此过程中都被除去了。只有在下一个时钟周期才能从头复位,靠谱性大大提升。
振荡器增加了同步端和放电端。SG3524中的振荡器只有CT和RT两个引脚,其充电和放电回路是相同的。在SG3525中的振荡器除了CT和RT两个引脚外,又增加了一个同步端(引脚3)和一个放电端(引脚7)。RT的阻值决定了内部恒流源对CT充电电流的大小,而CT的放电则由引脚5和引脚7之间的外接电阻决定。将充电回路和放电回路分开,有益于经过引脚5和引脚7之间的外接电阻来调理死区时间。这样SG3525的震荡频次由下式进行计算:
FOSC=
(4-11)
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同步端(引脚3)主要用于多只SG3525之间的外面同步,同步脉冲的频次应比震荡频次FOSC略低一些。
8改良了输出级的构造。SG3525对SG3524输出级进行了改良,以适应功率
MOS-FET的需要,其末级采纳了推挽式电路,关断速度更快。
SG3525的输出级采纳图腾柱式构造,其灌电流/拉电流能力超出200mA。
在单端变换器应用中,SG3525的两个输出端应接地,
当输出晶体管开通时,R1上会有电流流过,R1上的压降将使VT1导通。所以VT1是在SG3525内部的输出晶体管导通时间内导通的,所以其开关频次等于SG3525内部振荡器的频次。
当采纳推挽式输出时,应采纳以下构造,
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VT1和VT2分别由SG3525的输出端A和输出端B输出的正向驱动电流驱动。电
阻R2和R3是限流电阻,是为了防范注入VT1和VT2的正向基极电流高出控制器所同意的输出电流。C1和C2是加速电容,起到加速VT1和VT2导通的作用。因为SG3525的输出驱动电路是低阻抗的,而功率MOSFET的输入阻抗很高,所以输出端A和输出端B与VT1和VT2栅极之间不必串接限流电阻和加速电容,就能够直接推进功率MOSFET,。
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其余,SG3525还能够直接驱动半桥变换器中的小功率变压器。假如变压器一次绕组的两头分别直接接到SG3525的两个输出端上,则在死区时间内能够实现变压器的自动复位,
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SG3525集成电路脉宽调制器
SG3525是在SG3524的基础上改良而来的,它战胜了SG3524的不足成为第二代集成电路脉冲宽度调制器。它采纳了DIP16封装,外型如图1所示。
图1SG3525引脚功能
各引脚功能以下:1、2引脚分别为互差放大器的反相输入端和同相输入端,3脚为同步输出
端,4脚为振荡器输出,5、6脚分别外接内部振荡器的时基电容和电阻,7脚接放电电阻,8
脚为软启动,9脚为偏差放大器的频次赔偿端,lO脚为关断控制端,用于实现限流控制,11、14脚为输出端,l2脚为接地端,l3脚接输出管集电极电源,l5脚接SG3525的工作电源,。
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图2SG3525内部电路方框图
SG3525内部构造框图如图2所示,它在第一代脉宽调制芯片SG3524的基础上作了较大的改良,主要表此刻以下几个方面:
(1)
电路中设置了欠电压锁定和限流关断电路。
为了防范在欠电压状态下
<8V)时有效地使
输出保持在关断状态,
电路中设置了欠电压封闭电路,
当U>,欠电压封闭电路就开
始工作,其上限值为
8V,但在电路达到8V前,电路各部分已进入正常工作状态,
而当从8
,锁定电路又开始恢复工作,
,
用于除去钳
位电路在阀值点处的振荡。在锁定电路工作时期,
输出一高电平,加至组合逻辑门电路的输入端,
以封闭PWM的脉冲信号。SG3525没有电流限制放大器,它采纳了关断控制电路来进行限流控制,
此中包含逐一脉冲的电流限制和输出电流的限流控制,
只需将信号加于l0脚就能实现限流控制。
其余l0
脚也可供给各样程序控制的需要。
(2)
改良了振荡电路。主假如将时基电容c的放电电路与充电电源分开,
独自建立引脚7,C
放电经过外接电阻R。来实现,改变R。即可改变C的放电时间常数,
从而也改变了死区时
间,而C的充电是由R规定的内部电流源决定的。振荡器的振荡频次为:
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(3)输出电路的改良。SG3525输出级采纳了图腾柱输出电路,它能使输出管更快地关断,V1
由达林顿管构成,最大驱动能力为100mA,V2作为开关器件,在其导通时能够快速把外接MO
S管栅极上的电荷从它的集电极泄放至地,最大汲取电流为50mA。
由图2构造框图可见,SG3525主要有基准稳压源、振荡器、偏差放大器、PWM比较器和锁存器、分相器、或非门电路和图腾输出电路等几大多数构成:
振荡器经过外接时基电容和电阻产生锯齿波振荡同时产生时钟脉冲信号,该信号的脉冲宽度与
锯齿波的降落沿相对应。时钟脉冲作为由T触发器构成的分相器的触发信号,用来产生偏差为180。
的一对方波信号u和U偏差放大器是一个双级差分放大器,经差分放大的信号u。与振荡器输出
的锯齿波电压u加至PWM比较器的负、正输入端,比较器输出的调制信号经锁存后作为或非门
:即分相器的输出信号um和uPWM
调制信号u和时钟信号U。或非门电路的输出UⅢ和U即为图腾柱电路的驱动信号。有关各点
的波形如图3所示。
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图3SG3525有关波形图
SG3525中文资料
电压调理芯片SG3525详细的内部构造如图1所示。此中,脚16为SG3525的基准电压源输出,精度能够达到(±1%)V,采纳了温度赔偿,并且设有过流保护电路。脚5,脚6,脚7内有一个双门限比较器,内电容充放电电路,加上外接的电阻电容电路共同构成SG3525的振荡器。振荡器还设有外同步输入端(脚3)。脚1及脚2分别为芯片内偏差放大器的反相输入端、同相输入端。该放大器是一个两级差分放大器,直流开环增益
为70dB左右。
依据系统的动向、静态特征要求,在偏差放大器的输出脚9和脚1之间一般要增加合适的反应赔偿网络。
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