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sg3525中文资料
摘要:
对PWM控制芯片SG3524与SG3525的工作性能作了介绍和比较,通过实验得出了SG3525在软起动功能上较SG3524有很大的改进。
关键词:
SG3524;SG3525;脉宽调制;软起动
0 引言:
目前,开关电源越来越广泛地应用于各行各业中,是各种用电设备的重要组成部分。
在开关电源的设计过程中,常常使用各种PWM的IC。
因此,作为开关电源的设计者,有必要熟悉各种PWM的集成芯片的性能差别,才能在设计的时候灵活应用。
下面主要针对常用的SG3524与SG3525两种芯片进行对比分析。
1 SG3524与SG3525:
SG3524是定频PWM电路,采用16引脚标准DIP封装。
其各引脚功能如图1(a)所示,内部框图如图1(b)所示。
(a)SG3524的引脚
(b)内部框图
图1 SG3524引脚及内部框图
脚9可以通过对地接阻容网络,补偿系统的幅频和相频响应特性。
根据试验结果,对地接电容就可以实现软起动功能。
SG3525也是定频PWM电路,采用16引脚标准DIP封装。
其各引脚功能如图2(a)所示,内部框图如图2(b)所示。
脚8为软起动端。
(a)SG3525的引脚
(b)内部框图
图2 SG3525引脚及内部框图
2 SG3525相对SG3524的改进:
SG3525在SG3524的基础上,主要作了以下改进。
1)增设欠压锁定电路 电路主要作用是当IC输入电压<8V时,集成块内部电路锁定,停止工作(基准源及必要电路除外),使之消耗电流降至很小(约2mA)。
2)有软起动电路 比较器的反相端即软起动控制端脚8可外接软起动电容。
该电容由内部5V基准参考电压的50μA恒流源充电,使占空比由小到大(50%)变化。
3)比较器有两个反相输入端 SG3524的误差放大器、电流控制器和关闭控制3个信号共用一个反相输入端,现改为增加一个反相输入端,误差放大器与关闭电路各自送至比较器的反相端。
这样,便避免了彼此相互影响,有利于误差放大器和补偿网络工作精度的提高。
4)增加PWM锁存器使关闭作用更可靠 比较器(脉冲宽度调制)输出送到PWM锁存器,锁存器由关闭电路置位,由振荡器输出时间脉冲复位。
这样,当关闭电路动作,即使过电流信号立即消失,锁存器也可维持一个周期的关闭控制,直到下一个周期时钟信号使锁存器复位为止。
5)振荡器作了较大改进 SG3524中的振荡器只有CT及RT两引脚,充电和放电回路是相同的。
SG3525的振荡器,除了CT及RT引脚外,增加了放电引脚7、同步引脚3。
RT阻值决定对CT充电的内部恒流值,CT的放电则由脚5及脚7之间外接的电阻值RD决定。
把充电和放电回路分开,有利于通过RD来调节死区的时间,这是重大的改进。
在SG3525中增加了同步引脚3专为外同步用,为多个SG3525的联用提供了方便。
6)输出级作了结构性改进 电路结构改为确保其输出电平处于高电平,或低电平状态。
另外,为了适应驱动MOSFET的需要,末级采用了推挽式电路,使关断速度更快。
SG3525增加的工作性能在实际应用中具有重要意义。
例如,脚8增加的软起动功能,避免了开关电源在开机瞬间的电流冲击,可能造成的末级功率开关管的损坏。
3 实验结果:
对SG3525与SG3524的软起动功能作了对比试验。
图3给出了SG3525与SG3524软起动试验的原理图。
图4给出了SG3525脚8接100μF电容和SG3524脚9接100μF电容时,在通电2s和5s时的输出脉宽波形图。
(a)采用SG3525
(b)采用SG3524
图3 软起动试验原理图
(a)SG3524通电2s的波形
(b)SG3525通电2s的波形
(c)SG3524通电5s的波形
(d)SG3525通电5s的波形
图4 两种控制器分别在启动2s及5s后的波形
从图4的波形以及表1和表2的数据比较可以看到,虽然SG3524与SG3525都可以实现软起动功能,但是,由于SG3525本身设计了软起动电路,因此,在实际实现软起动的过程中,由其内部的恒流源给外部电容充电,工作时不会影响到其它的电路,而SG3524要实现软起动,就要与误差放大器、电流控制器等同用一个反相端,就会彼此互相影响。
另外,在相同电容量的情况下,SG3525更有利于提高软起动时间。
表1 SG3525脚8接不同的对地电容时的软起动时间
脚8对地电容C/μF
软启动时间t/s
10
0.58
22
1.26
33
1.84
47
2.33
100
4.76
表2 SG3524脚9接不同的对地电容时的软起动时间
脚9对地电容C/μF
软启动时间t/s
10
0.29
22
0.58
33
0.97
47
1.16
100
2.23
4 结语:
通过实验证明,SG3525的软起动性能优于SG3524。
SG3525中文资料引脚图应用电路图
(1)
简介:
SG3525中文资料引脚图应用电路图随着电能变换技术的发展,功率MOSFET在开关变换器中开始广泛使用。
为此,美国硅通用半导体公司推出了SG3525,以用于驱动。
关键字:
SG3525
随着电能变换技术的发展,功率MOSFET在开关变换器中开始广泛使用。
为此,美国硅通用半导体公司推出了SG3525,以用于驱动N沟道功率MOSFET。
SG3525是一种性能优良、功能齐全和通用性强的单片集成PWM控制芯片,它简单可靠及使用方便灵活,输出驱动为推拉输出形式,增加了驱动能力;内部含有欠压锁定电路、软启动控制电路、PWM锁存器,有过流保护功能,频率可调,同时能限制最大占空比。
其性能特点如下:
1)工作电压范围宽:
8~35V。
2)内置5.1V±1.0%的基准电压源。
3)芯片内振荡器工作频率宽100Hz~400kHz。
4)具有振荡器外部同步功能。
5)死区时间可调。
为了适应驱动快速场效应管的需要,末级采用推拉式工作电路,使开关速度更陕,末级输出或吸入电流最大值可达400mA。
6)内设欠压锁定电路。
当输入电压小于8V时芯片内部锁定,停止工作(基准源及必要电路除外),使消耗电流降至小于2mA。
7)有软启动电路。
比较器的反相输入端即软启动控制端芯片的引脚8,可外接软启动电容。
该电容器内部的基准电压Uref由恒流源供电,达到2.5V的时间为t=(2.5V/50μA)C,占空比由小到大(50%)变化。
8)内置PWM(脉宽调制)。
锁存器将比较器送来的所有的跳动和振荡信号消除。
只有在下一个时钟周期才能重新置位,系统的可靠性高。
l脉宽调制器SG3525简介
1.1结构框图
SG3525是定频PWM电路,采用原理16引脚标准DIP封装。
其各引脚功能如图1所示,内部原理框图如图2所示。
1.2引脚功能说明直流电源Vs从脚15接入后分两路,一路加到或非门;另一路送到基准电压稳压器的输入端,产生稳定的元器件作为电源。
振荡器脚5须外接电容CT,脚6须外接电阻RT。
振荡器频率厂由外接电阻RT和电容CT决定,
振荡器的输出分为两路,一路以时钟脉冲形式送至双稳态触发器及两个或非门;另一路以锯齿波形式送至比较器的同相输入端,比较器的反向输入端接误差放大器的输出,误差放大器的输出与锯齿波电压在比较器中进行比较,输出一个随误差放大器输出电压高低而改变宽度的方波脉冲,再将此方波脉冲送到或非门的一个输入端。
或非门的另两个输入端分别为双稳态触发器和振荡器锯齿波。
双稳态触发器的两个输出互补,交替输出高低电平,将PwM脉冲送至三极管VT1及VT2的基极,锯齿波的作用是加入死区时间,保证VT1及VT2不同时导通。
最后,VTl及VT2分别输出相位相差为180°的PWM波。
2系统结构设计
本电源输入电压是由带隔离变压器的+30V电源提供,图3是选用SG3525设计的DC—DC直流变换器原理图。
性能指标是:
输入电压为DC24~35V可调,输入额定电压为30V,输出为5V/lA。
本系统由SG3525产生两路反向方波来控制MOSFET的导通与关闭,MOSFET驱动采用推挽方式,本设计在变压器的中心抽头加入30V直流电压,输出部分采用全波整流,在输出点上有分压电阻给TL431提供参考电压,并通过光电隔离反馈到SG3525,以调节控制输出方波占空比来稳定输出电压。
由于本设计采用推挽式功率变换电路,在输入回路中仅有一个开关的通态压降,而半桥和全桥电路有2个,因此在同样的条件下,产生的通态损耗较小,这种拓扑特别适合输入电压较低的场合,这也是本设计为什么采用推挽变换器的原因。
其中的变压器可同时实现直流隔离和电压变换的功能,磁性元件数目较少,成本较低。
2.1高频变压器设计
推挽变换器的高频变压器如图3中所示,原边和副边的绕组都分别有一个中心抽头。
磁心参数选择如下:
变压器输入电压幅值Up1=24V,直流输出电压5V,串联二极管串联压降取0.6V,所以次级绕组电压幅值Up2取5.6V,最大工作比α=0.45,次级绕组峰值电流Ip2=1A,次
(变压器效率η取为1,这个效率不包括整流二极管在内),取工作磁感应强度Bm=170mT,电流密度j取4.8A/mm2,铜在磁心窗口中的占空系数Km(初选时取0.2~0.3),实际计算是取Km=0.25,则计算面积乘积
取EEl6磁心,它的中心磁铁截面积(Ae)19.2mm2,磁心的窗口面积(Aw)为39.85mm2,因此EEl6的功率容量为Ae×Aw=19.2×39.85mm4=0.0765cm4,而计算面积乘积AP=O.029cm4,它明显小于上面的功率容量的乘积0.0765,可见采用EEl6磁心时,其功率容量已足够大。
绕组匝数计算如下:
先确定最低电压绕组的匝数
取偶数N1=34,其中开关管最大导通时间T=9μs,控制器输出频率f=45kHZ。
按照原边34匝,副边8匝绕制变压器,在变压器的绕制过程中,为了减少变压器的漏感,要将原边绕组和副边绕组紧密耦合。
2.2控制及驱动电路设计
采用SG3525集成PWM控制器作为控制芯片,它的外围电路简单。
电路中的锯齿波生成电路由RT、CT和内部电路组成,本设计取CT=4700pF,RT=3.3kΩ,RD=100Ω,经计算振荡器输出频率是90kHz,PWM输出频率定为45kHz。
软启动电容接入端(引脚8)接一个lμF的软启动电容。
只有软启动电容充电使引脚8处于高电平时,SG3525才开始工作。
系统中的基准比较
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