sg3525中文資料要點(diǎn)

1、摘要：對(duì)PWM空制芯片SG3524與SG3525的工作性能作了介紹和比較，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得岀了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)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勺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勺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:SG3524是定頻PWMfe路，采用16引腳標(biāo)準(zhǔn)DIP封裝。其各引腳功能

2、如圖1(a)所示，內(nèi)部框圖如圖1(b)所示。反相輜入匚116ZI同獅i入匚:15皈輛軸出匚jid電皿限制檢測(cè)*匚斗15電駅俶制楂iU匚r12RT匚11CT匚710ZI世匚:-9ZIECASC(a) SG3524的引腳trQ-r3地10kQ鏟1蹄込(b )內(nèi)部框圖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。121615341351261171089良相需扎匚 碗曙人匚 冋歩瑞

3、匚 揣融軒出匚 CT匚 RT匚 威電端匚 軟啟動(dòng)端匚I鏈efA二I BE二I A. BffC=1世二1二I閉値左制ZJ補(bǔ)惟(a)SG3525的引腳乂圧憐電a吶救啟越 山匸二T黃閉v卄飯迅瀚曲CP013II3II（b ）內(nèi)部框圖圖2SG3525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基準(zhǔn)參考電壓的 50卩

4、A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）輸岀送到PWM鎖存器，鎖存器由關(guān)閉電路置位，由振蕩器輸岀時(shí)間脈沖復(fù)位。這樣，當(dāng)關(guān)閉電路動(dòng)作，即使過(guò)電直到下一個(gè)周期時(shí)鐘信號(hào)使鎖存器復(fù)位流信號(hào)立即消失，鎖存器也可維持一個(gè)周期的關(guān)閉控制， 為止。5）振蕩器作了較大改進(jìn)SG3524中的振蕩器只有 CT及RT

5、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 ）輸岀級(jí)作了結(jié)構(gòu)性改進(jìn)電路結(jié)構(gòu)改為確保其輸岀電平處于高電平，或低電平狀態(tài)。另外，為了適應(yīng)驅(qū)動(dòng)MOSFET勺需要，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

6、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給岀了 SG3525與SG3524軟起動(dòng)試驗(yàn)的原理圖。圖 4給岀了 SG3525腳8接100卩F電容和SG3524腳9接100卩F電容時(shí)，在通電2s和5s時(shí)的輸岀脈寬波形圖。1514渤出11?1211籍庭2109(a)采用 SG3525(b)采用 SG3524圖3軟起動(dòng)試驗(yàn)原理圖17T%,_1t11廠(chǎng)1J1 1-11(a) SG3524通電2s的波形41 ,tdnqpr1J(b) SG3525通電2s的波形(c) SG3524通電5s的波形(d) SG3525

7、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)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1SG3525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卩F軟啟動(dòng)時(shí)間t/s100.58221.26331.84472.331004.7

8、6表2SG3524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/卩F軟啟動(dòng)時(shí)間t/s100.29220.58330.97471.16 寸1002.234 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MOSFE

9、T。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)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5. 1 V±1. 0%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

10、 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 2. 5V的時(shí)間為t=（2 . 5V /50卩A）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。I脈寬調(diào)制器SG3525簡(jiǎn)介1. 1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。圧相輸入同

11、柳輸入同步端CT放電端軟啟動(dòng)端12 3 4 5 6 7 fi6 5 4 3 2 10 9 t 1 i 1 1 1 1B管EA.搭E地AlfE閉撤擰制J 16X 15Ground 12OSC Output 4Mu毗電卻：1n -j二Svnc J R,CT 5Discharge 7Cornpcnsatiuu 9 aInv【叩皿iNonivn Input 2 *Soft-Start 8 Shutdown io 匸n30k«5il5 OK* 一 一r!liUJlm:-ITOutput ASG3525A圖3SG3525內(nèi)部原理框圖1. 2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

12、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。振蕩器頻率廠(chǎng)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VT

13、2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，VTI及VT2分別輸出相位相差為 180。的PWM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DC DC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5V/ IA。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

14、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，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。t'3 VfiSU團(tuán)3 KC2. 1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0. 6V，所以次級(jí)繞組電壓幅值 Up2取5. 6V，最大工

15、作比 a =0 45，次級(jí)繞組峰值電流Ip2=1 A，次級(jí)繞組電流有效值厶二邁1*1如=0飛9A, 初級(jí)繞組峰值電流Zp = 7 =0,23A,初Si級(jí)電流有效/, =x/-/P1 = 0. i 5At因此變壓 器的輸出功率&二J亦卍旳厶=3. 7 W ,變 壓器計(jì)算功率斥=£ 返+血 =10 5W tfj（變壓器效率n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4. 8A/ mm2,銅在磁心窗口中的占空系數(shù) Km（初選時(shí)取0. 20. 3），實(shí)際 計(jì)算是取Km=0 . 2 5，則計(jì)算面積乘積xIO2105x10-X0.25x45xl70x4.» Q取EEI6磁心，它的中心磁鐵截面積 （Ae）19 . 2mm2，磁心的窗口面積（Aw）為39. 85mm2 , 因此EEI6的功率容量為 AeXAw=19 . 2X39. 85mm4=0 . 0765cm4,而計(jì)算面積乘積 AP=O . 029cm4,它明顯小于上面的功率容量的乘積0. 0765，可見(jiàn)采用EEI6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)5 6x9x10 ;2x0.17x0,192= 7,72取偶數(shù) 2= 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3 4匝，