晶片特點
1)
2)內置 5.1 V±1.0%的基準電壓源。
3)晶片內振盪器。
4)具有振盪器外部同步功能。
5)死區時間可調。為了適應驅動快速場效應管的需要,末級採用推拉式工作電路,使開關速度更快,末級輸出或吸入電流最大值可達400mA。
6)內設欠壓鎖定電路。當輸入電壓小於 8V 時晶片內部鎖定,停止工作(基準源及必要電路除外),使消耗電流降至小於 2mA。
7)比較器的反相輸入端即軟啟動控制端晶片的引腳 8,可外接軟啟動電容。該電容器內部的基準電壓 Uref由恆流源供電,達到2.5V的時間為t=(2.5V/50μA)C,占空比由小到大(50%)變化。
8)內置PWM(脈寬調製)。鎖存器將比較器送來的所有的跳動和振盪信號消除。只有在下一個時鐘周期才能重新置位,系統的可靠性高。
管腳功能
直流電源 Vs 從腳 15 接入後分兩路,一路加到或非門;另一路送到基準電壓穩壓器的輸入端,產生穩定的元器件作為電源。振盪器腳 5 須外接電容 CT,腳 6 須外接電阻 RT。振盪器頻率由外接電阻RT 和電容CT決定, 振盪器的輸出分為兩路,一路以時鐘脈衝形式送至雙穩態觸發器及兩個或非門;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行比較,輸出一個隨誤差放大器輸出電壓高低而改變寬度的方波脈衝,再將此方波脈衝送到或非門的一個輸入端。或非門的另兩個輸入端分別為雙穩態觸發器和振盪器鋸齒波。雙穩態觸發器的兩個輸出互補,交替輸出高低電平,將PwM脈衝送至三極體VT1 及 VT2的基極,鋸齒波的作用是加入死區時間,保證 VT1 及VT2不同時導通。最後,VTl及VT2分別輸出相位相差為 180°的 PWM波。
結構設計
本電源輸入電壓是由帶隔離變壓器的+30V 電源提供, 選用 SG3525 設計的 DC—AC 逆變變換器原理圖。性能指標是:輸入電壓為DC24~35V可調,輸入額定電壓為 30V,輸出為 5V/lA。本系統由SG3525 產生兩路反向方波來控制 MOSFET 的導通與關閉,MOSFET驅動採用推挽方式,本設計在變壓器的中心抽頭加入30V直流電壓,輸出部分採用全波整流,在輸出點上有分壓電阻給TL431 提供參考電壓,並通過光電隔離反饋到 SG3525,以調節控制輸出方波占空比來穩定輸出電壓。由於本設計採用推挽式功率變換電路,在輸入迴路中僅有一個開關的通態壓降,而半橋和全橋電路有2個,因此在同樣的條件下,產生的通態損耗較小,這種拓撲特別適合輸入電壓較低的場合,這也是本設計為什麼採用推挽變換器的原因。其中的變壓器可同時實現直流隔離和電壓變換的功能,磁性元件數目較少,成本較低。
組成結構
震盪發生器
震盪發生器由管腳3、4、5、6、7組成,4腳將會看到震盪輸出波形。6腳和5腳對地外接一個電阻和電容,其阻值和容量決定了振盪器的振盪頻率。如在管腳5和7之間跨接一個電阻,該電阻將決定脈衝調製器的死區時間(死區是防止推挽電路出現短路)。
誤差放大器
由管腳1,2,9構成,實際上是一個運算放大器,在使用時可按同相比例放大器來設計,誤差放大倍率由外界電阻元件決定。誤差放大器的輸出電壓 範圍在0.9到3V之間,與脈衝寬度成線性關係。
脈寬調製器(PWM)
鋸齒波和直流電平:振盪器輸出的充放電波形和誤差放大器輸出的直流電平;
比較器輸出波形:當鋸齒波電壓大於直流電平時輸出高電平,否則為低電平,頻率與振盪器的頻率相同;
脈寬鎖存器的輸出脈衝波形:由第2行和第3行的輸出脈衝決定,每個振盪器的輸出脈衝的低電平使其清零,每個比較器輸出脈衝的高電平使其置位;
T觸發器的輸出波形:實際是振盪器的二分頻;
輸出A、B:四輸入或非門邏輯輸出,脈衝寬度與與誤差放大器輸出的直流電平成正比。
軟啟動與關斷控制
由8、10腳控制實現。實際電路中,當電流過大時,使SG3525瞬間停止震盪,降低有效電流,防止負載過流而損壞。
脈寬調製推輓輸出
SG3525與具有懸浮通道的功率管IR2110配合使用可以產生交變的脈衝電壓信號。