1、1.1 PWM控制芯片SG3525ft能簡介隨著電能變換技術(shù)的發(fā)展，功率 MOSFET開關(guān)變換器中開始廣泛使用，為此美 國硅通用半導(dǎo)體公司(Silicon General )推出SG3525 SG352腿用于驅(qū)動N 溝道功率MOSFET其產(chǎn)品一推出就受到廣泛好評。SG3525系列PWMI制器分軍 品、工業(yè)品、民品三個等級。下面我們對 SG3525I點、引腳功能、電氣參數(shù)、 工作原理以及典型應(yīng)用進(jìn)行介紹。SG352腿電流才5制型PWME制器，所謂電流控制型脈寬調(diào)制器是按照接反饋電 流來調(diào)節(jié)脈寬的。在脈寬比較器的輸入端直接用流過輸出電感線圈的信號與誤差 放大器輸出信號進(jìn)行比較，從而調(diào)節(jié)占空比使輸出

2、的電感峰值電流跟隨誤差電壓 變化而變化。由于結(jié)構(gòu)上有電壓環(huán)和電流環(huán)雙環(huán)系統(tǒng)，因此，無論開關(guān)電源的電壓調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率和瞬態(tài)響應(yīng)特性都有提高，是目前比較理想的新型控制器。 1.1.1 SG3525引腳功能及特點簡介 其原理圖如圖4.13下：16Vre£ OVccGround OSC.OutputSync QKT CT O1Di charge GCMipenwation o-INV. input 0-i-2Xoiiinv. input Q-5-3 SoftTtart基準(zhǔn)電源鎖存器欠電壓鎖定振蕩器觸發(fā)嗡SG3525A輸出線 10 5,0<Shutiorn O"AAzffl

3、 4. 13 SG3525內(nèi)部框圖1.1 nv.input（ 引腳 1）：誤差放大器反向輸入端。在閉環(huán)系統(tǒng)中，該引腳接反饋信號。在開環(huán)系統(tǒng)中，該端與補償信號輸入端（引腳9）相連，可構(gòu)成跟隨器。2.Noninv.input（ 引腳 2）：誤差放大器同向輸入端。在閉環(huán)系統(tǒng)和開環(huán)系統(tǒng)中，該端接給定信號。根據(jù)需要，在該端與補償信號輸入端（引腳9）之間接入不同類型的反饋網(wǎng)絡(luò)，可以構(gòu)成比例、比例積分和積分等類型的調(diào)節(jié)器。3.Sync（ 引腳 3）：振蕩器外接同步信號輸入端。該端接外部同步脈沖信號可實現(xiàn)與外電路同步。4.OSC.Output（ 引腳 4）：振蕩器輸出端。5 .CT（引腳5）:振蕩器定時電容接

4、入端。6 .RT （引腳6）:振蕩器定時電阻接入端。7 .Discharge（ 引腳 7）：振蕩器放電端。該端與引腳5之間外接一只放電電阻，構(gòu)成放電回路。8 .Soft-Start（ 引腳 8）：軟啟動電容接入端。該端通常接一只5 的軟啟動電容。9.Compensation（弓I腳9）: PWM匕較器補償信號輸入端。在該端與引腳2之間接入不同類型的反饋網(wǎng)絡(luò)，可以構(gòu)成比例、比例積分和積分等類型調(diào)節(jié)器。1.5 Shutdown（引腳10）:外部關(guān)斷信號輸入端。該端接高電平時控制器輸出被禁止。該端可與保護(hù)電路相連，以實現(xiàn)故障保護(hù)。1.6 Output A （引腳11）:輸出端 A引腳11和弓I腳14

5、是兩路互補輸出端。12 .Ground（ 引腳 12）：信號地。13 .Vc（ 引腳 13）：輸出級偏置電壓接入端。14.Output B （引腳14）:輸出端Bo引腳14和引腳11是兩路互補輸出端。15 .Vcc （引腳15）:偏置電源接入端。16 .Vref（ 引腳 16）： 基準(zhǔn)電源輸出端。該端可輸出一溫度穩(wěn)定性極好的基準(zhǔn)電壓。特點如下：（ 1）工作電壓范圍寬：8 35V。（2） 5.1 （1 1.0%） V微調(diào)基準(zhǔn)電源。（ 3）振蕩器工作頻率范圍寬：100Hz? 400KHz.（ 4）具有振蕩器外部同步功能。（ 5）死區(qū)時間可調(diào)。（ 6）內(nèi)置軟啟動電路。（ 7）具有輸入欠電壓鎖定功能。

6、（8）具有PW械存功能，禁止多脈沖。（ 9）逐個脈沖關(guān)斷。（10）雙路輸出（灌電流/拉電流）：mA（峰值）。1.1.2 SG3525 的工作原理SG3525內(nèi)置了 5.1V精密基準(zhǔn)電源，微調(diào)至1.0%,在誤差放大器共模輸入電壓 范圍內(nèi)，無須外接分壓電組。SG3525®增加了同步功能，可以工作在主從模式， 也可以與外部系統(tǒng)時鐘信號同步，為設(shè)計提供了極大的靈活性。在 CT引腳和 Discharge 引腳之間加入一個電阻就可以實現(xiàn)對死區(qū)時間的調(diào)節(jié)功能。由于SG3525內(nèi)部集成了軟啟動電路，因此只需要一個外接定時電容。SG3525勺軟啟動接入端（引腳8）上通常接一個5的軟啟動電容。上電過程中

7、， 由于電容兩端的電壓不能突變，因此與軟啟動電容接入端相連的 PWM匕較器反向 輸入端處于低電平，PW此較器輸出高電平。此時，PW械存器的輸出也為高電 平，該高電平通過兩個或非門加到輸出晶體管上，使之無法導(dǎo)通。只有軟啟動電容充電至其上的電壓使引腳8處于高電平時，SG3525才開始工作。由于實際中，基準(zhǔn)電壓通常是接在誤差放大器的同相輸入端上，而輸出電壓的采樣電壓則加在誤差放大器的反相輸入端上。當(dāng)輸出電壓因輸入電壓的升高或負(fù)載的變化而升高時，誤差放大器的輸出將減小，這將導(dǎo)致 PWM匕較器輸出為正的時間變長，PWM 瑣存器輸出高電平的時間也變長，因此輸出晶體管的導(dǎo)通時間將最終變短，從而使輸出電壓回落

8、到額定值，實現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)。反之亦然。外接關(guān)斷信號對輸出級和軟啟動電路都起作用。當(dāng)Shutdown （引腳10）上的信號為高電平時，PWMK存器將立即動作，禁止SG3525勺輸出，同時，軟啟動電 容將開始放電。如果該高電平持續(xù)，軟啟動電容將充分放電，直到關(guān)斷信號結(jié)束，才重新進(jìn)入軟啟動過程。注意，Shutdown弓I腳不能懸空，應(yīng)通過接地電阻可靠 接地，以防止外部干擾信號耦合而影響 SG3525勺正常工作。欠電壓鎖定功能同樣作用于輸出級和軟啟動電路。如果輸入電壓過低，在 SG3525的輸出被關(guān)斷同時，軟啟動電容將開始放電。此外，SG3525®具有以下功能，即無論因為什么原因造成 PW脈沖中止

9、，輸出都將被中止，直到下一個時鐘信號到來,PWMK存器才被復(fù)位。1.1.3 SG3524與SG352行要區(qū)另I作為SG3524的增強版本，SG3525ft以下方面進(jìn)行了改進(jìn)。1增加欠電壓鎖定電路。當(dāng)SG3525俞入電壓低于8V時，控制器內(nèi)部電路鎖定，除基準(zhǔn)電源和一些必要電路之外的所有電路停止工作，此時控制器消耗的電流極小。2 增加了軟啟動電路。引腳8 為軟啟動控制端，該端可外接軟啟動電容。軟啟動電容由SG3525內(nèi)部50的恒流源進(jìn)行充電。3提高了基準(zhǔn)電源的精度。SG3525基準(zhǔn)電源的精度提高了 1%而SG3524中基 準(zhǔn)電源的精度只有8%。4去除了限流比較器。SG3525*除了 SG3524中

10、的限流比較器，改由外部關(guān)斷信號輸入端（引腳10）來實現(xiàn)限流功能，同時還具有逐個脈沖關(guān)斷和直流輸出電流限幅功能。實際使用中，一般在引腳10 上接電流檢測信號，如果過電流檢測信號維持時間較長，軟啟動電容將被放電。5 PWMt匕較器的反向輸入端增加至兩個。在 SG3524,誤差放大器輸出端、限 流比較器輸出端和外部關(guān)斷信號輸入電路共用PWM匕較器的反向輸入端。在SG3525中對此進(jìn)行了改進(jìn)，使誤差放大器輸出端和外部關(guān)斷信號輸入電路分別 送至PWM匕較器的一個反向輸入端。這樣做的好處在于，避免了誤差放大器和外 部關(guān)斷信號輸入電路之間相互影響，有利于誤差放大器和補償網(wǎng)絡(luò)工作精度提高。6增加了 PW瞰存器

11、。為了使關(guān)斷電路更可靠的工作， SG3525ft其內(nèi)部增加了 PWMK存器。PWM匕較器輸出信號首先送至 PW瞰存器，瑣存器由關(guān)斷電路置位， 由振蕩器輸出時間脈沖復(fù)位。當(dāng)關(guān)斷電路工作時，即使過電流信號立即消失，瑣存器也可以維持一個周期的關(guān)斷控制，直到下一周期時鐘信號使瑣存器復(fù)位為止。同時，由于PW械存器對PWM匕較器的置位信號進(jìn)行瑣存，誤差放大器上的噪聲信號、振鈴及其他信號在此過程中都被消除了。只有在下一個時鐘周期才能重新復(fù)位，可靠性大大提高。7振蕩器增加了同步端和放電端。SG352時的振蕩器只有CT和RT兩個引腳，其充電和放電回路是相同的。在 SG3525中的振蕩器除了 CT和RT兩個引腳外

12、,又增加了一個同步端（引腳3）和一個放電端（引腳7） 。RT的阻值決定了內(nèi)部 恒流源對CT充電電流的大小，而CT的放電則由引腳5和引腳7之間的外接電阻 決定。將充電回路和放電回路分開，有利于通過引腳5和引腳7之間的外接電阻 來調(diào)節(jié)死區(qū)時間。這樣SG3525勺震蕩頻率由下式進(jìn)行計算：FOSC=1/（0.7*RT+RD）*CT同步端（引腳3）主要用于多只SG352心間的外部同步，同步脈沖的頻率應(yīng)比震蕩頻率FOSC各低一些。8改進(jìn)了輸出級的結(jié)構(gòu)。SG3525Xt SG3524俞出級進(jìn)行了改進(jìn)，以適應(yīng)功率 MOS-FET勺需要，其末級采用了推挽式電路，關(guān)斷速度更快。SG3525勺輸出級采用圖騰柱式結(jié)構(gòu)

13、，具灌電流/拉電流能力超過200mA在單端變換器應(yīng)用中，SG3525勺兩個輸出端應(yīng)接地，如圖4.14+Vsupply oVT1接輸出濾波器K1SG3525B Gnd11 pO, 14 -O® 4. 14單端變換器輸出結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)輸出晶體管開通時，R1上會有電流流過，R1上的壓降將使VT1導(dǎo)通。因此VT1 是在SG3525內(nèi)部的輸出晶體管導(dǎo)通時間內(nèi)導(dǎo)通的， 因此其開關(guān)頻率等于SG3525 內(nèi)部振蕩器的頻率。當(dāng)采用推挽式輸出時，應(yīng)采用如下結(jié)構(gòu)，如圖 4.1504.15推挽輸出結(jié)構(gòu)示意圖VT1和VT2分別由SG3525勺輸出端A和輸出端B輸出的正向驅(qū)動電流驅(qū)動。電 阻R2和R3是限流電阻，是為了防止注入VT1和VT2的正向基極電流超出控制器 所允許的輸出電流。C1和C2是加速電容，起到加速 VT1和VT2導(dǎo)通的作用。由于SG3525的輸出