SG3525芯片.docx
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SG3525芯片
SG3525芯片
SG3525是一款功能齐全、通用性强的单片集成PWM芯片。
由基准电压调整器、振
荡器、误差放大器、比较器、锁存器、欠压锁定电路、闭锁控制电路、软起动电路、输出电路构成(图一)。
因其外围电路简单,故将SG3525集成电路应用于各类开关电源、斩波器的控制具有较高的性价比。
SG3525的主要特点
其主要特点为:
输出级采用推挽输出,双通道输出,占空比0—50%可调,每一通道的驱
动电流最大值可达200mA,灌拉电流峰值可达500mA。
可直接驱动功率MOS管,工作频率高达500KHz,具有欠压锁定、过压保护和软启动等功能。
该芯片部电路由基准电压源、振荡器、误差放大器、PWM比较器与锁存器、分相器、欠压锁定输出驱动级,软启动及关断
电路等组成。
可正常工作的温度围是0—70C。
,基准电压为5.1士1%,工作电压围很宽,为8V到35V。
二、SG3525引脚端子的功能
SG3525采用16端双列直插DIP封装,各引脚端子(图二)功能如下:
(1)INV.Input(反相输入端1):
误差放大器的反相输入端,此端通常与9脚构成负反馈。
(2)N.l.lnput(同相输入端2):
此端通常接到基准电压16脚的分压电阻上,取得基准比
较电压与反相输入端的取样电压相比较。
(3)SYNC(同步端3):
振荡器外接同步信号输入端。
该端接外部同步脉冲信号可实现与外电路同步。
OUTPUTe
“euw
OUTPUTA
CCIMIR
图二、SG3525弓I脚
(4)OSCoutPut(同步输出端4):
同步脉冲输出。
作为多个芯片同步工作时使用。
如不需多个芯片同步工作时,3脚和4脚悬空。
(5)CT(振荡电容端5):
振荡电容接至5脚,另一端直接接至地端。
其取值围为O.OOluF
到O.luF。
正常工作时,在CT两端可以得到一个从0.7V到3.6V变化的锯齿波。
(6)RT(振荡电阻端6):
振荡电阻一端接至6脚,另一端直接接至地端。
RT的阻值决定
了部恒流值对CT充电,其取值围为2KQ到150KQ,RT和CT越大充电时间越长,反之则充电时间短。
(7)Discharge(放电端7):
CT的放电由5、7两端的死区电阻RD决定。
把充电和放
电回路分开,有利于通过死区电阻来调节死区时间,使死区时间调节围更宽。
其取值围为
0Q到500Q。
放电电阻RD和CT越大放电时间越长,反之则放电时间短。
(8)Csoft—start(软启动端8):
比较器的反相端即软启动器控制端8,端8可外接软启
动电容该电容由部的50uA恒流源充电。
(9)Comp(补偿端9):
在误差放大器输出端9脚与误差放大器反相输入端1脚间接电
阻与电容胸成PI调节器,补偿系统的幅频、相频响应特性。
(10)Shutdown(关断端10):
10端为PWM锁存器的一个输入端,一般在10端接入过流检测信号。
当脚10电压大于0.7V时,芯片将进行限流操作,当脚10电压超过1.4V时,将使PWM锁存器关断,直至下一个时钟周期才能够恢复。
(11)outPutA,0utPutB(脉冲输出端11、14):
输出末级采用推挽输出电路,驱动场效应功
率管时关断速度更快11脚和14脚相位相差180。
,拉电流和灌电流峰值达200mA。
由
于存在开闭滞后,使输出和吸收间出现重迭导通”在重迭处有一个电流尖脉冲,持续时间
约为100ns。
可以在推挽输出电路电压输入端VC处接一个约0.1uf的电容滤去电压尖
峰。
(12)Ground(接地端12):
该芯片上的所有电压都是相对于Ground而言,即是功率地也
是信号地。
在实验电路中,由于接入误差放大器反向输入端的反馈电压也是相对与12脚
而言,所以主回路和控制回路的接地端应相连。
(13)Vc(推挽输出电路电压输入端13):
作为推挽输出级的电压源,提高输出级输出功率。
可以和15脚共用一个电源,也可用更高电压的电源。
电压围是4.5V一35V。
(14)VCC(芯片电源端15):
直流电源从15脚引入分为两路:
一路作为部逻辑和模拟电路
的工作电压:
另一路送到基准电压稳压器的输入端,产生5.1士1%的部基准电压。
如果
该脚电压低于门限电压(8V),该芯片部电路锁定,停止工作(基准源及必要电路除外)使
之消耗的电流降至很小(约2mA)。
另外,该脚电压最大不能超过35V,使用时应该外接一个旁路电容到Ground端。
(15)Vref(基准电压端16):
基准电压端16脚的电压由部控制在5.1士1%"可以分压后作为误差放大器的参考电压。
三、推荐工作条件
响人电还
8S35V
tOOHi呈iCWKHc
■电摄电压(K)
4-S£3SV
提36$定时电虹
2KQJ£ISOKO
聊收/祈出卖盘・廉
D至100mA
描萬善定时电蓉
O-OOlpFSGJpF
熨收电規
0T4O0tnA
死區时阊电H贬匿
oVsctoa
0垫如mA
_...-
四、振荡器振荡频率的确定
部振荡器的振荡频率主要取决于6脚外接的定时电阻Rt,5脚外接的定时电容Ct和放
电电阻Rd(连接于5脚与7脚之间的电阻)的大小。
采用推挽输出时,输出频率是振荡频率的一半,采用单端输出时输出频率等于振荡频率。
五、SG3525的主要功能
1、欠压锁定功能
的目的。
2、软起动功能
软起动功能的实现主要由SG3525部的晶体管T3、外接电容C3及锁存器来实现的。
当出现欠压或者有过流故障时,欠压锁定器的高电平传到T3晶体管基极,T3导通为8引
脚的外接电容C3提供放电的途径,C3经T3放电到零电压后,限制了比较器的PWM脉冲电压输出,使PWM比较器输出为高电平,PWM高电平经PWM锁存器输出至或非门仍为恒定的逻辑高电平,晶体管T1和T5关断,封锁输出。
当故障消除后,欠压锁定器输出恢复为低电平正常值,T3截止,C3电容由50小电流源缓慢充电,C3充电对PWM
比较器和PWM锁存器的输出产生影响,同时对两个或非门的输出脉冲产生影响,其结果是使输出脉冲由窄缓慢变宽,只有C3充电结束后,脉冲宽度不受C3充电的影响。
这种软
起动方式,可使系统主回路电机及功率场效应管承受过大的冲击浪涌电流。
软起时间t(2.5V/50uA)C电容电压达到2.5V所需要的时间。
3、占空比调节
将采样到的电压反馈到SG3525的1脚通过9脚的输出与5脚锯齿波相比较产生
PWM。
电路如下:
Uin
R8
采用叠加方式进行计算,当Uref=O
时,由虚短虚断可知
UO1
11(R7五刈甌
(R7
11
SC?
)|1SC;6U
Uin
R8
Uref
Uref
1
Uin=O
时,
UO2
1
(R7SC7)|1SC6
UO2
(R7
(一
1
Sc7)11sc;R8说
1)Uref
(R7
UO1UO2(
科说1)U
(R7
ref
—)||SC/11SC6U
Uin
R8
所以
但是无法将其化成输出比输入的形式
C2
C1-C1
如果按照上图计算则
Uo
Ui
经化简得到
1SR2C1
SR1(C1C2)(1SR2(CCCC;))
从上面可以看出,它有一个零点两个几点,其频率分别为
1
2R1(C1C2)
欲使闭环稳定,其相位裕度必须为正,通常要求相位裕度大于40。
,幅值裕度应为正,一个
良好的系统一般要求有6~10dB的裕度。
穿越频率fc(crossoverfrequency):
增益曲线穿越0dB线的频率点
相位裕量phasemargin):
相位曲线在穿越频率处的相位和-180度之间的相位差
增益裕量(Gainmargin):
增益曲线在相位曲线达到-180度的频率处对应的增益
R1=R8=10K,R2=R7=200K,6=C5=10-6F,C2=C6=10-9F代入计算得
C2
增益为零计算或通过画伯德图得到穿越频率约为1.6103Hz,
num=[2e-11];
den=[2e-61.001e-20];
H=tf(num,den);
bode(H)
Fl■化超P