IGBT驅(qū)動(dòng)電路

1、目 錄1 引言12 IGBT驅(qū)動(dòng)電路 12.1 IGBT簡(jiǎn)介 12.2 IGBT驅(qū)動(dòng)電路選擇 22.3 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)方案比較 33 主電路設(shè)計(jì)53.1 主電路方案53.2 工作原理53.2.1 降壓斬波電路主電路基本原理 54 控制電路設(shè)計(jì)64.1 控制電路方案選擇64.2 工作原理74.3 控制芯片介紹85 MATLAB仿真 116 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 127 參考文獻(xiàn) 138 致謝 131 引言隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，電子系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，電子設(shè)備的種類也越來(lái)越多。電子設(shè)備的小型化和低成本化使電源向輕，薄，小和高效率方向發(fā)展。開(kāi)關(guān)電源因其體積小，重量輕和效率高的優(yōu)點(diǎn)而在各種電子信息設(shè)

2、備中得到廣泛的應(yīng)用。伴隨著人們對(duì)開(kāi)關(guān)電源的進(jìn)一步升級(jí)，低電壓，大電流和高效率的開(kāi)關(guān)電源成為研究趨勢(shì)。開(kāi)關(guān)電源分為AC/DC和DC/DC，其中DC/DC 變換已實(shí)現(xiàn)模塊化，其設(shè)計(jì)技術(shù)和生產(chǎn)工藝已相對(duì)成熟和標(biāo)準(zhǔn)化。DC/DC變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為直流斬波。斬波電路主要用于電子電路的供電電源，也可拖動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)或帶蓄電池負(fù)載等。IGBT降壓斬波電路就是直流斬波中最基本的一種電路，是用IGBT作為全控型器件的降壓斬波電路，用于直流到直流的降壓變換。IGBT是MOSFET與雙極晶體管的復(fù)合器件。它既有MOSFET易驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)，又具有功率晶體管電壓、電流容量大等優(yōu)點(diǎn)。其頻率特性

3、介于MOSFET與功率晶體管之間，可正常工作于幾十千赫茲頻率范圍內(nèi)，故在較高頻率的大、中功率應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)地位。所以用IGBT作為全控型器件的降壓斬波電路就有了IGBT易驅(qū)動(dòng)，電壓、電流容量大的優(yōu)點(diǎn)。IGBT降壓斬波電路由于易驅(qū)動(dòng)，電壓、電流容量大在電力電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中有廣闊的發(fā)展前景，也由于開(kāi)關(guān)電源向低電壓，大電流和高效率發(fā)展的趨勢(shì)，促進(jìn)了IGBT降壓斬波電路的發(fā)展。高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源已廣泛運(yùn)用于基礎(chǔ)直流電源、交流電源、各種工業(yè)電源，通信電源、通信電源、逆變電源、計(jì)算機(jī)電源等。它能把電網(wǎng)提供的強(qiáng)電和粗電，它是現(xiàn)代電子設(shè)備重要的“心臟供血系統(tǒng)”。BUCK變換器是開(kāi)關(guān)電源基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的一種，

4、BUCK變換器又稱降壓變換器，是一種對(duì)輸入輸出電壓進(jìn)行降壓變換的直流斬波器，即輸出電壓低于輸入電壓，由于其具有優(yōu)越的變壓功能，因此可以直接用于需要直接降壓的地方。2 IGBT驅(qū)動(dòng)電路2.I IGBT簡(jiǎn)介IGBT 是三端器件，具有柵極G，集電極 C和發(fā)射極 E。它是個(gè)場(chǎng)控器件，通斷由柵射極電壓 Uge決定。Uge 大于開(kāi)啟電壓Uge(th)時(shí)，MOSFET內(nèi)形成溝道，為晶體管提供基極電流，IGBT 導(dǎo)通。通態(tài)時(shí)電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)使電阻 R減小，使通態(tài)壓降減小。當(dāng)柵射極間施加反壓或不加信號(hào)時(shí)，MOSFET內(nèi)的溝道消失，晶體管的基極電流被切斷，IGBT 關(guān)斷。一般IGBT的開(kāi)啟電壓Uge（th）在 25度

5、時(shí)為26V左右，而實(shí)際一般驅(qū)動(dòng)電壓取1520V，且關(guān)斷時(shí)施加一定幅值的負(fù)驅(qū)動(dòng)電壓，有利于減小關(guān)斷時(shí)間和關(guān)斷損耗。在柵極串入一只低值電阻有利于減小寄生振蕩，該電阻值應(yīng)隨被驅(qū)動(dòng)器件電流定額值的增大而減小。 圖2.1 IGBT基本結(jié)構(gòu)2.2 IGBT驅(qū)動(dòng)電路選擇 IGBT的門極驅(qū)動(dòng)條件密切地關(guān)系到他的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性。門極電路的正偏壓uGS、負(fù)偏壓-uGS和門極電阻RG的大小，對(duì)IGBT的通態(tài)電壓、開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)損耗、承受短路能力及du/dt電流等參數(shù)有不同程度的影響。其中門極正電壓uGS的變化對(duì)IGBT的開(kāi)通特性，負(fù)載短路能力和duGS/dt電流有較大的影響，而門極負(fù)偏壓對(duì)關(guān)斷特性的影響較大。同時(shí)，門極

6、電路設(shè)計(jì)中也必須注意開(kāi)通特性，負(fù)載短路能力和由duGS/dt電流引起的誤觸發(fā)等問(wèn)題。根據(jù)上述分析，對(duì)IGBT驅(qū)動(dòng)電路提出以下要求和條件： (1)由于是容性輸出輸出阻抗；因此IBGT對(duì)門極電荷集聚很敏感，驅(qū)動(dòng)電路必須可靠，要保證有一條低阻抗的放電回路。(2)用低內(nèi)阻的驅(qū)動(dòng)源對(duì)門極電容充放電，以保證門及控制電壓uGS有足夠陡峭的前、后沿，使IGBT的開(kāi)關(guān)損耗盡量小。另外，IGBT開(kāi)通后，門極驅(qū)動(dòng)源應(yīng)提供足夠的功率，使IGBT不至退出飽和而損壞。(3)門極電路中的正偏壓應(yīng)為+12+15V；負(fù)偏壓應(yīng)為-2V-10V。(4)IGBT 驅(qū)動(dòng)電路中的電阻RG對(duì)工作性能有較大的影響，RG較大，有利于抑制IGB

7、T 的電流上升率及電壓上升率，但會(huì)增加IGBT 的開(kāi)關(guān)時(shí)間和開(kāi)關(guān)損耗；RG較小，會(huì)引起電流上升率增大，使IGBT 誤導(dǎo)通或損壞。RG的具體數(shù)據(jù)與驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)及IGBT 的容量有關(guān)，一般在幾歐幾十歐，小容量的IGBT 其RG值較大。(5)驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力及對(duì)IGBT 的自保護(hù)功能。IGBT 的控制、驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路等應(yīng)與其高速開(kāi)關(guān)特性相匹配，另外，在未采取適當(dāng)?shù)姆漓o電措施情況下，IGBT的GE極之間不能為開(kāi)路。2.3 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)方案比較一個(gè)理想的IGBT驅(qū)動(dòng)器應(yīng)具有以下基本驅(qū)動(dòng)性能：(1)動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，能為IGBT柵極提供具有陡峭前后沿的驅(qū)動(dòng)脈沖。當(dāng)IGBT在硬開(kāi)關(guān)方式下工作時(shí)

8、，會(huì)在開(kāi)通及關(guān)斷過(guò)程中產(chǎn)生較大的損耗。這個(gè)過(guò)程越長(zhǎng)，開(kāi)關(guān)損耗越大。器件工作頻率較高時(shí)，開(kāi)關(guān)損耗會(huì)大大超過(guò)IGBT通態(tài)損耗，造成管芯溫升較高。這種情況會(huì)大大限制IGBT的開(kāi)關(guān)頻率和輸出能力，同時(shí)對(duì)IGBT的安全工作構(gòu)成很大威脅。IGBT的開(kāi)關(guān)速度與其柵極控制信號(hào)的變化速度密切相關(guān)。IGBT的柵源特性顯非線性電容性質(zhì)，因此驅(qū)動(dòng)器須具有足夠的瞬時(shí)電流吞吐能力，才能使IGBT柵源電壓建立或消失得足夠快，從而使開(kāi)關(guān)損耗降至較低的水平。另一方面，驅(qū)動(dòng)器內(nèi)阻也不能過(guò)小，以免驅(qū)動(dòng)回路的雜散電感與柵極電容形成欠阻尼振蕩。同時(shí)，過(guò)短的開(kāi)關(guān)時(shí)間也會(huì)造成主回路過(guò)高的電流尖峰，這既對(duì)主回路安全不利，也容易在控制電路中造

9、成干擾。 (2)能向IGBT提供適當(dāng)?shù)恼驏艍?。IGBT導(dǎo)通后的管壓降與所加?xùn)旁措妷河嘘P(guān)，在集射電流一定的情況下，Vge越高，Vce越低，器件的導(dǎo)通損耗就越小，這有利于充分發(fā)揮管子的工作能力。但是，Vge并非越高越好，Vge過(guò)大，負(fù)載短路時(shí)Ic增大，ILBT能承受短路電流的時(shí)間減少，對(duì)安全不利，一旦發(fā)生過(guò)流或短路，柵壓越高，則電流幅值越高，IGBT損壞的可能性就越大。因此，在有短路程的設(shè)備中Vge應(yīng)選小些，一般選1215V。 (3)在關(guān)斷過(guò)程中，為盡快抽取PNP管中的存儲(chǔ)電荷，能向IGBT提供足夠的反向柵壓?？紤]到在IGBT關(guān)斷期間，由于電路中其他部分的工作，會(huì)在柵極電路中產(chǎn)生一些高頻振蕩信號(hào)

10、，這些信號(hào)輕則會(huì)使本該截止的IGBT處于微通狀態(tài)，增加管子的功耗，重則將使裂變電路處于短路直通狀態(tài)，因此，最好給應(yīng)處于截止?fàn)顟B(tài)的IGBT加一反向柵壓(515V)，使IGBT在柵極出現(xiàn)開(kāi)關(guān)噪聲時(shí)仍能可靠截止。 (4)有足夠的輸入輸出電隔離能力。在許多設(shè)備中，IGBT與工頻電網(wǎng)有直接電聯(lián)系，而控制電路一般不希望如此。另外，許多電路中的IGBT的工作電位差別很大，也不允許控制電路與其直接藕合。因此驅(qū)動(dòng)器具有電隔離能力可以保證設(shè)備的正常工作，也有利于維修調(diào)試人員的人身安全。但這種電隔離不應(yīng)影響驅(qū)動(dòng)信號(hào)的正常傳輸。 (5)具有柵壓限幅電路，保護(hù)柵極不被擊穿。IGBT柵極極限電壓一般為±20V，

11、驅(qū)動(dòng)信號(hào)超出此范圍就可能破壞柵極。(6)輸入輸出信號(hào)傳輸無(wú)延時(shí)。這不僅能夠減少系統(tǒng)響應(yīng)滯后，而且能提高保護(hù)的快速性。(7)大電感負(fù)載下，IGBT的開(kāi)關(guān)時(shí)間不能過(guò)分短，以限制didt所形成的尖峰電壓，保證IGBT的安全。針對(duì)以上幾個(gè)要求，對(duì)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行以下設(shè)計(jì)。針對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的隔離方式，采用光電耦合式驅(qū)動(dòng)電路比較方便，該電路雙側(cè)都有源。其提供的脈沖寬度不受限制，較易檢測(cè)IGBT的電壓和電流的狀態(tài)，對(duì)外送出過(guò)流信號(hào)。另外它使用比較方便，穩(wěn)定性比較好。但是它需要較多的工作電源，其對(duì)脈沖信號(hào)有1us的時(shí)間滯后，不適應(yīng)于某些要求比較高的場(chǎng)合。對(duì)于光電耦合式驅(qū)動(dòng)電路可以用EXB841驅(qū)動(dòng)芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)也可以直接

12、用光耦電路進(jìn)行主電路與控制電路隔離，再把驅(qū)動(dòng)信號(hào)加一級(jí)推挽電路進(jìn)行放大使得驅(qū)動(dòng)信號(hào)足以驅(qū)動(dòng)IGBT管。如圖2：圖2.3 驅(qū)動(dòng)電路如圖2所示，IGBT降壓斬波電路的驅(qū)動(dòng)電路提供電氣隔離環(huán)節(jié)。一般電氣隔離采用光隔離或磁隔離。光隔離一般采用光耦合器，光耦合器由發(fā)光二極管和光敏晶體管組成，封裝在一個(gè)外殼內(nèi)。本電路中采用的隔離方法是，先加一級(jí)光耦隔離，再加一級(jí)推挽電路進(jìn)行放大。采用的光耦是TLP521-1。為得到最佳的波形，在調(diào)試的過(guò)程中對(duì)光耦兩端的電阻要進(jìn)行合理的搭配。原理：控制電路所輸出的信號(hào)通過(guò)TLP521-1光耦合器實(shí)現(xiàn)電氣隔離，再經(jīng)過(guò)推挽電路進(jìn)行放大，從而把輸出的控制信號(hào)放大。3主電路設(shè)計(jì)3.

13、1 主電路方案 根據(jù)所選課題設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)降壓斬波電路，可運(yùn)用電力電子開(kāi)關(guān)來(lái)控制電路的通斷即改變占空比，從而獲得我們所想要的電壓。這就可以根據(jù)所學(xué)的buck降壓電路作為主電路，這個(gè)方案是較為簡(jiǎn)單的方案，直接進(jìn)行直直變換簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)。而另一種方案是先把直流變交流降壓，再把交流變直流，這種方案把本該簡(jiǎn)單的電路復(fù)雜化，不可取。至于開(kāi)關(guān)的選擇，選用比較熟悉的全控型的IGBT管，而不選半控型的晶閘管，因?yàn)镮GBT控制較為簡(jiǎn)單，且它既具有輸入阻抗高、開(kāi)關(guān)速度快、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，又用通態(tài)壓降小、耐壓高、電流大等優(yōu)點(diǎn)。3.2 工作原理3.2.1 降壓斬波電路主電路基本原理降壓斬波電路電路的原理圖如圖1

14、所示，圖3.2.1降壓斬波電路主電路 此電路使用一個(gè)全控型器件V，圖中為IGBT，若采用晶閘管，需設(shè)置使晶閘管關(guān)斷的輔助電路。并設(shè)置了續(xù)流二極管VD，在V關(guān)斷時(shí)給負(fù)載中電感電流提供通道。主要用于電子電路的供電電源，也可拖動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)或帶蓄電池負(fù)載等，后兩種情況下負(fù)載中均會(huì)出現(xiàn)反電動(dòng)勢(shì)，如圖中Em所示。 工作原理：當(dāng)t=0時(shí)刻驅(qū)動(dòng)V導(dǎo)通，電源E向負(fù)載供電，負(fù)載電壓uo=E，負(fù)載電流io按指數(shù)曲線上升。 當(dāng) t=t1時(shí)控制V關(guān)斷，二極管VD續(xù)流，負(fù)載電壓uo近似為零，負(fù)載電流呈指數(shù)曲線下降，通常串接較大電感L使負(fù)載電流連續(xù)且脈動(dòng)小。 此電路的基本數(shù)量關(guān)系為： （1）電流連續(xù)時(shí) 負(fù)載電壓的平均值為

15、(1-1)式中，ton為V處于通態(tài)的時(shí)間，toff為V處于斷態(tài)的時(shí)間，T為開(kāi)關(guān)周期，a為導(dǎo)通占空比，簡(jiǎn)稱占空比或?qū)ū?。?fù)載電流平均值為 (1-2) （2）電流斷續(xù)時(shí)，負(fù)載電壓u0平均值會(huì)被抬高，一般不希望出現(xiàn)電流斷續(xù)的情況。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求所給數(shù)據(jù)直流電源E=150V，R=10，L值極大，反電勢(shì)EM=30V，周期T=50s,ton=10s,代入（1-1）和（1-2）計(jì)算得Uo=30V，Io=0A。斬波電路有三種控制方式：（1）脈沖寬度調(diào)制（PWM）：保持開(kāi)關(guān)周期T不變，調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間ton， （2）頻率調(diào)制：保持開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間ton不變，改變開(kāi)關(guān)周期T。（3）混合型：ton和T都可調(diào)，使占空比

16、改變。4控制電路設(shè)計(jì)4.1 控制電路方案選擇控制電路需要實(shí)現(xiàn)的功能是產(chǎn)生控制信號(hào)，用于控制斬波電路中主功率器件的通斷，通過(guò)對(duì)占空比的調(diào)節(jié)達(dá)到控制輸出電壓大小的目的。斬波電路有三種控制方式：1.保持開(kāi)關(guān)周期T不變，調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間ton，稱為脈沖寬度調(diào)制或脈沖調(diào)寬型；2.保持導(dǎo)通時(shí)間不變，改變開(kāi)關(guān)周期T，成為頻率調(diào)制或調(diào)頻型；3.導(dǎo)通時(shí)間和周期T都可調(diào)，是占空比改變，稱為混合型。因?yàn)閿夭娐酚羞@三種控制方式，又因?yàn)镻WM控制技術(shù)應(yīng)用最為廣泛，所以采用PWM控制方式來(lái)控制IGBT的通斷。PWM控制就是對(duì)脈沖寬度進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)。這種電路把直流電壓“斬”成一系列脈沖，改變脈沖的占空比來(lái)獲得所需的輸出電

17、壓。改變脈沖的占空比就是對(duì)脈沖寬度進(jìn)行調(diào)制，只是因?yàn)檩斎腚妷汉退枰妮敵鲭妷憾际侵绷麟妷?，因此脈沖既是等幅的，也是等寬的，僅僅是對(duì)脈沖的占空比進(jìn)行控制。圖4.1 SG3525引腳圖對(duì)于控制電路的設(shè)計(jì)其實(shí)可以有很多種方法，可以通過(guò)一些數(shù)字運(yùn)算芯片如單片機(jī)、CPLD等等來(lái)輸出PWM波，也可以通過(guò)特定的PWM發(fā)生芯片來(lái)控制。因?yàn)轭}目要求輸出電壓連續(xù)可調(diào)，所以我選用一般的PWM發(fā)生芯片來(lái)進(jìn)行連續(xù)控制。對(duì)于PWM發(fā)生芯片，我選用了SG3525芯片，其引腳圖如圖4.1所示，它是一款專用的PWM控制集成電路芯片，它采用恒頻調(diào)寬控制方案，內(nèi)部包括精密基準(zhǔn)源、鋸齒波振蕩器、誤差放大器、比較器、分頻器和保護(hù)電路

18、等。其11和14腳輸出兩個(gè)等幅、等頻、相位互補(bǔ)、占空比可調(diào)的PWM信號(hào)。腳6、腳7 內(nèi)有一個(gè)雙門限比較器，內(nèi)設(shè)電容充放電電路，加上外接的電阻電容電路共同構(gòu)成SG3525 的振蕩器。振蕩器還設(shè)有外同步輸入端(腳3)。腳1 及腳2 分別為芯片內(nèi)部誤差放大器的反相輸入端、同相輸入端。該放大器是一個(gè)兩級(jí)差分放大器。根據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性要求，在誤差放大器的輸出腳9和腳1之間一般要添加適當(dāng)?shù)姆答佈a(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，另外當(dāng)10腳的電壓為高電平時(shí)，11和14腳的電壓變?yōu)?0輸出。 4.2 工作原理由于SG3525的振蕩頻率可表示為 ： 4.1式中:, 分別是與腳5、腳6相連的振蕩器的電容和電阻；是與腳7相連的放電端

19、電阻值。根據(jù)任務(wù)要求需要頻率為40kHz，所以由上式可取=0.01F, = ,=?？傻胒=40kHz，滿足要求。 圖4.2 控制電路SG3525有過(guò)流保護(hù)的功能，可以通過(guò)改變10腳電壓的高低來(lái)控制脈沖波的輸出。因此可以將驅(qū)動(dòng)電路輸出的過(guò)流保護(hù)電流信號(hào)經(jīng)一電阻作用，轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)來(lái)進(jìn)行過(guò)流保護(hù)，同理也可以用10端進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)，如圖4.2所示10端外接過(guò)壓過(guò)流保護(hù)電路。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路檢測(cè)到過(guò)流時(shí)發(fā)出電流信號(hào)，由于電阻的作用將10腳的電位抬高，從而11、14腳輸出低電平，而當(dāng)其沒(méi)有過(guò)流時(shí)，10腳一直處于低電平，從而正常的輸出PWM波。SG3525還有穩(wěn)壓作用。1端接芯片內(nèi)置電源，2端接負(fù)載輸出電壓，通過(guò)

20、1端的變位器得到它的一個(gè)基準(zhǔn)電位，從而當(dāng)負(fù)載電位發(fā)生變化時(shí)能夠通過(guò)1、2所接的誤差放大器來(lái)控制輸出脈寬的占空比，若負(fù)載電位升高則輸出脈寬占空比減小，使得輸出電壓減小從而穩(wěn)定了輸出電壓，反之則然。調(diào)節(jié)變位器使得1端得到不同的基準(zhǔn)電位，控制輸出脈寬的占空比，從而可使得輸出電壓為50-80V范圍。4.3 控制芯片介紹本控制電路是以SG3525 為核心構(gòu)成,SG3525 為美國(guó)Silicon General 公司生產(chǎn)的專用，它集成了PWM 控制電路,其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)及各引腳功能如圖4.3所示,它采用恒頻脈寬調(diào)制控制方案,內(nèi)部包含有精密基準(zhǔn)源,鋸齒波振蕩器,誤差放大器,比較器,分頻器和保護(hù)電路等.調(diào)節(jié)Ur

21、 的大小,在11,14兩端可輸出兩個(gè)幅度相等,頻率相等,相位相差, 占空比可調(diào)的矩形波(即PWM信號(hào)).然后，將脈沖信號(hào)送往芯片HL402，對(duì)微信號(hào)進(jìn)行升壓處理，再把經(jīng)過(guò)處理的電平信號(hào)送往IGBT，對(duì)其觸發(fā)，以滿足主電路的要求。 圖4.3 SG3525A 芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（1）基準(zhǔn)電壓調(diào)整器基準(zhǔn)電壓調(diào)整器是輸出為5.1V，50mA，有短路電流保護(hù)的電壓調(diào)整器。它供電給所有內(nèi)部電路，同時(shí)又可作為外部基準(zhǔn)參考電壓。若輸入電壓低于6V時(shí)，可把15、16腳短接，這時(shí)5V電壓調(diào)整器不起作用。（2）振蕩器3525A的振蕩器，除CT、RT端外，增加了放電7、同步端3。RT阻值決定了內(nèi)部恒流值對(duì)CT充電，CT的

22、放電則由5、7端之間外接的電阻值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，因此是重大改進(jìn)。這時(shí)3525A的振蕩頻率可表為： （3.1）在3525A中增加了同步端3專為外同步用，為多個(gè)3525A的聯(lián)用提供了方便。同步脈沖的頻率應(yīng)比振蕩頻率fs要低一些。(3)誤差放大器誤差放大器是差動(dòng)輸入的放大器。它的增益標(biāo)稱值為80dB，其大小由反饋或輸出負(fù)載決定，輸出負(fù)載可以是純電阻，也可以是電阻性元件和電容的元件組合。該放大器共模輸入電壓范圍在1.83.4V，需要將基準(zhǔn)電壓分壓送至誤差放大器1腳（正電壓輸出）或2腳（負(fù)電阻輸出）。3524的誤差放大器、電流控制器和關(guān)閉控制三個(gè)信號(hào)共用一

23、個(gè)反相輸入端，3525A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)閉鎖控制端10利用外部電路控制10腳電位，當(dāng)10腳有高電平時(shí)，可關(guān)閉誤差放大器的輸出，因此，可作為軟起動(dòng)和過(guò)電壓保護(hù)等。(5)有軟起動(dòng)電路比較器的反相端即軟起動(dòng)控制端8，端8可外接軟起動(dòng)電容。該電容由內(nèi)部Vref的50A恒流源充電。達(dá)到2.5V所經(jīng)的時(shí)間為。點(diǎn)空比由小到大（50）變化。(6)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)閉電路動(dòng)作

24、，即使過(guò)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，直到下一周期時(shí)鐘信號(hào)使倘存器復(fù)位為止。另外，由于PWM鎖存器對(duì)比較器來(lái)的置位信號(hào)鎖存，將誤差放大器上的噪音、振鈴及系統(tǒng)所有的跳動(dòng)和振蕩信號(hào)消除了。只有在下一個(gè)時(shí)鐘周期才能重新置位，有利于可靠性提高。(7)增設(shè)欠壓鎖定電路電路主要作用是當(dāng)IC塊輸入電壓小于8V時(shí)，集成塊內(nèi)部電路鎖定，停止工作（其準(zhǔn)源及必要電路除外），使之消耗電流降到很?。s2mA）。(8)輸出級(jí)由兩個(gè)中功率NPN管構(gòu)成，每管有抗飽和電路和過(guò)流保護(hù)電路，每組可輸出100mA。組間是相互隔離的。電路結(jié)構(gòu)改為確保其輸出電平或者是高電平或者是低電平的一個(gè)電平狀態(tài)中。為了能適應(yīng)驅(qū)動(dòng)快速的場(chǎng)效應(yīng)功率管的需要，末級(jí)采用推拉式電路，使關(guān)斷速度更快。11端（或14端）的拉電流和灌電流，達(dá)100mA。在狀態(tài)轉(zhuǎn)換中，由于存在開(kāi)閉滯后，使流出和吸收間出現(xiàn)重迭導(dǎo)通。在重迭處有一個(gè)電流尖脈沖，其持續(xù)時(shí)間約100ns。使用時(shí)VC接一個(gè)0.1f電容可以濾去尖峰。另一個(gè)不足處是吸電流時(shí)，如負(fù)載電流達(dá)到50mA以上時(shí)，管飽和壓降較高（約1V）。5 MATLAB仿真1) 按原理圖在MATLAB中搭建模塊，搭建好的模型圖如下圖5.1 MATLAB仿真圖2)設(shè)定20%，得出輸出電流和電壓及其波形如圖5.