sg示范电路及详解
SG6841D电源电路
SG6841D电源电路解析"1、300V的形成!交流200V经过保险丝F901,再经过NR901负温度系数热敏电阻之后,经过 R901、R902、C904以及L902之组成的低通滤波器之后,使低频的200V交流加载到全桥整流,形成300V,300V经过大滤波电容进行滤波后,进入开关变压器的初级线圈到达开关管的D极(Q903)2、启动电压的供应300V经过R906、R907启动电阻进行降压之后,降到14V左右,加载到电源芯片(SG6841D)的3脚,芯片开始工作,产生的振荡信号从8脚输出到达开关管的G极,开关管的导通和截止使开关变压器的初级储能和释放能量到次级。持续供电供应由于启动电能是短暂的微弱的,芯片还需一个持续稳定的能量,由于启动电路工作以后,开关变压器的初级储能释放到次级的 5.6脚,经过降压限流电脑R908后,进入二级管D90C和C907进行一次整流滤波之后,形成稳定的电源加到开关电芯片的 7 脚,为芯片供持续稳定的供电电能\4、 过压保护当外接电源电压过高,引起持续供电电压过高,会使ZD901(超过22V)击穿导通,从而使Q901、Q902共同工作后,使芯片的4脚电压通过D903、Q901到地,4脚到地的阻值越小,开关芯片的振荡频率越高,当超过56KHZ时,振荡器停止工用,进入保护状态过流保护当某种原因,导致开关管(Q903)导通时间过长,导通电流过大的,R919端的电压将会升级,这个电压升之后,加载到振荡芯片的6脚,从而使内部振荡器关闭,起到保护作用。稳压控制过程6 当次级电压有高和低变化时,通过R924、R925和R928加载到 TL431的基极(控制级),使 TL431的导通程序有高和低,引起光耦的2脚的电压有高和低,光耦内的发光二极管的压关有高和低,发光强弱变代,促使光耦内的光电三极管导通程度有高和低。从而使芯片的2脚导地程度有高和低,引起内部振荡器的频频率变,产生的振荡频率通过8脚输出到并关管的G极,控制开关管的通和断,进而控制并变压器的初级储能,当电压高时,储能时间短,电压低时,储能时间长,这样达到开关变压器初级储能相对衡定,进而控制次级的电压稳定,达到稳压的功能 7、 次级过压保护: 当次级电压瞬间过高时,会使ZD902、ZD903击穿导通,再通过TL431 和光耦的控制,使芯片2脚的到地程度的变代,从而使内部振荡器关闭进行保护作用。名词解释: 开关管: 开关管就是开和关的电子管。场效应管: 根据构造和工艺的不同,场效应管分为结型和绝缘型两大类。分为G(栅极)S(源极)和D(漏极)三极,其中 G极为近控制器级,控制D极和S 极的通断,D 接正级,S接负极,有阻值 为 N沟
SG3525功能简介和典型应用电路
PWM控制芯片SG3525功能简介
1.1 PWM控制芯片SG3525功能简介
随着电能变换技术的发展,功率MOSFET在开关变换器中开始广泛使用,为此美国硅通用半导体公司(Silicon General)推出SG3525。SG3525是用于驱动N沟道功率MOSFET。其产品一推出就受到广泛好评。SG3525系列PWM控制器分军品、工业品、民品三个等级。下面我们对SG3525特点、引脚功能、电气参数、工作原理以及典型应用进行介绍。
SG3525是电流控制型PWM控制器,所谓电流控制型脉宽调制器是按照接反馈电流来调节脉宽的。在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行比较,从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。由于结构上有电压环和电流环双环系统,因此,无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高,是目前比较理想的新型控制器。
1.1.1 SG3525引脚功能及特点简介
其原理图如图4.13下:
1.Inv.input(引脚1):误差放大器反向输入端。在闭环系统中,该引脚接反馈信号。在开环系统中,该端与补偿信号输入端(引脚9)相连,可构成跟随器。
2.Noninv.input(引脚2):误差放大器同向输入端。在闭环系统和开环系统中,该端接给定信号。根据需要,在该端与补偿信号输入端(引脚9)之间接入不同类型的反馈网络,可以构成比例、比例积分和积分等类型的调节器。
3.Sync(引脚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。
SG工作原理以及输出电路驱动电路
SG3525是美国SiliconGeneral公司推出的PWM控制器,它的输出级采用推挽电路,双通道输出,每一通道的驱动电流最大值达500mA,能够直接驱动功率GTR和功率MOSFET。其工作频率高达400kHz,具有欠压关断、可编程软启动等特点。SG3525是一种性能优良、功能齐全、通用性强的单片集成PWM控制器。由于它简单、可靠及使用方便灵活,大大简化了脉宽调制器的设计及调试,因而被广泛应用于开关电源、电机调速等控制电路中。
图3—9SG3525引脚排列图
SG3525的引脚排列如图3—9所示,内部结构如图3—10所示。各引脚名称、功能和用法如表3—2所示。
图3—10SG3525内部结构图
表3—2SG3525引脚的名称、功能和用法
续表SG3525芯片内部集成了精密基准电源、误差放大器、带同步功能的振荡器、脉冲同步触发器、图腾柱式输出晶体管、PWM比较器、PWM锁存器、软启动电路、关断电路和欠压锁定电路。
芯片+基准电压精度为±1%,由于基准电压值在误差放大器的输入共模范围内,因此,无须外接电阻。SG3525可以工作在主从模式,也可以与外部时
钟同步。通过C T端(引脚⑤)与放电端之间的电阻可以设置死区时间。
SG3525采用电压模式控制方式,工作原理波形如图3—11所示。振荡器输出的时钟信号触发PWM锁存器(Latch),形成PWM信号的上升沿,使主电路
的开关器件开通。误差放大器的输出信号与振荡器输出的三角波信号相比较,当三角波的瞬时值高于误差放大器的输出时,PWM比较器翻转,触发PWM锁存器,形成PWM信号的下降沿,使主电路的开关器件关断。F/F触发器用作分频器,将PWM锁存器的输出分频,得到占空比为、频率为振荡器频率一半的方
电脑电源改可调电源成功亲测SG芯片完整版
电脑电源改可调电源成
功亲测S G芯片
Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
一.内容来自网上,结合官方资料,结合几位大神改造经验,综合自己经验改造而成。
每个ATX电源的电路均不同,不过也差别不大,一定按照实际的状况,一边拆,一遍测试,对着图纸,做好标记,才能成功。改造中心:SG6105需要欺骗引脚,其中有 5V 12V -12V(-5V),我个人的方案是不省略欺骗,对每个引脚提供它要求的电压,使用7812用电阻分压欺骗正电压。负电压走辅助变压器。其中需要注意的是正12V接7812输出端时,一定加上100欧电阻,不加的话,会有100左右MA的电流流入芯片,具体为啥不详。
二、SG6105 (HS8108)关键改造点说明:
1. PSON?接1K电阻后,直接接地。该点悬空时电源不工作。
2. 检测电压(2脚)、5V(3脚)、12V(7脚):
5V(~)直接从辅助+5V取电或者由7812分压得到;
(~)从7812分压得到;
12V(~)从辅助电源19V处(参考图)接三端稳压LM7812接100欧姆电阻到7脚。
3. Uvac(5脚) 交流检测端,要求以上。在其分压电路前端直接接+5V,或者不动原电路,直接由主回路提供。
4. NVP(6脚)负电压检测端,要求左右。接二极管+电容滤波后接至辅助变压器5V输出。
脚+12脚(有些电源是13脚和14脚),短接接电压,电压由7812分压得到。
三、改可调~30V
1调整17脚电压分压比例,从而调压。
SG3524电路原理分析
SG3524电路原理分析
SG3524电路原理的核心部分是一个双交趾输出级,由两个三极管和
两个二极管组成。这个输出级的作用是将直流输入信号转换为高频脉冲信号。两个三极管分别用于驱动输出的正半周和负半周,通过调节输入信号
的大小和频率,可以动态地调整输出信号的占空比和频率。
SG3524还包含了一个比较器模块,用于产生PWM(脉宽调制)信号。
这个模块通过比较输入信号和一个可调节的参考信号,决定脉冲信号的宽度。在SG3524中,脉冲信号的宽度由输入信号的幅值和频率共同决定,
通过调节两个参数可以实现对输出信号的精确控制。
在使用SG3524时,我们需要通过外部电路提供参考电压和时钟信号。参考电压可以通过一个分压器来获得,分压比由外部电阻来确定。时钟信
号可以通过外部电阻和电容构成的振荡器来提供,振荡频率由电阻和电容
的值决定。
SG3524的输出信号可以用于驱动一对功率晶体管,从而实现直流-交
流功率逆变。逆变器的输出信号的频率和占空比可以通过调节SG3524的
输入信号和参数来控制。这样,我们可以实现对逆变器的输出功率和波形
的精确调控。
总结起来,SG3524电路原理是基于双交趾输出级、比较器和可编程
振荡器的控制系统。通过调节输入信号、参考信号和时钟信号的参数,可
以实现对输出信号频率、占空比和功率等特性的精确调整。SG3524的广
泛应用主要体现在直流-交流功率逆变器等高频应用中,在这些应用中,
它能够提供灵活、高精度的控制方案,并实现高效的能量转换。
双单稳多谐振荡器SG54LS221
说明:
本电路是单片集成双多谐振荡器,每一振荡器都是以负跃变触发输入和正跃变触发输入为特征的,它们二者均可用作禁止输入。
脉冲触发产生于特定的电压电平上,不直接同输入脉冲的跃变时间有关。B输入的斯密脱触发器输入电路(TTL滞后电压)允许输入端以慢至1V/s跃变速率而无颤动地触发,且有典型值为1.2V的噪声抗扰度。对V CC噪声为1.5V的高抗扰能力亦由锁存电路提供。
一旦触发,输出就独立于A输入和B输入的进一步跃变,且有计时元件的功能,或输出脉冲可被无条件清零所中止。输入脉冲可有同输出脉冲有关的任何持续时期。输出脉冲长度可通过选择适当的计时元件,从35ns变化到最大值(上述表中所示)。若以R外接=2kΩ、C外接=0,则可达典型值为30ns的输出脉冲,它可被用作直接触发的复零信号。输出的上升和下降时间同TTL相容,且独立于脉冲长度。典型的触发和清零次序为开关特性波形部分所图解。
脉宽稳定性是由内部补偿而达到的,实际上不依赖于V CC和温度。在大多数应用中,脉冲稳定性仅受外接计时元件的精度所限。
对大于6个数量级的计时电容(10pF至10μF)和对大于1个数量级的计时电阻(2kΩ至100kΩ)来说,无颤动的工作可在全温范围和V CC范围上被维持住。整个范围脉冲宽度是由t W(出)= C外接·R外接·In2≈0.7 C外接·R外接的关系所定义。在电路中,那里脉冲的截止是不严格的,计时电容上达1000μF,计时电阻低至1.4 kΩ都可被使用。若V CC被保持在5V和温度为25℃,则无颤动输出的脉宽范围可被延伸。高至90%占空比是在使用推荐的最大R T时所达到的。若允许一定量的脉宽颤动,则可用的占空比还要高。
SG2525控制与单片机混合开关电路
小,就可以获得所需要的电压值,由于占空比总是小于 1,所以输出
电压总是大于输入电压。
3、DC-DC 变换器稳压原理 通过输出电压的关系式可以看出,在输入电压或负载变化,要保
证输出电压保持稳定时,可以采用两种方案。第一可以维持开关管的 截止时间 TOFF 不变,通过改变脉冲的频率 f 来维持输出电压 U0 的稳 定,这便是脉冲频率调制(PFM)控制方式 DC-DC 变换器;第二可
iL
的增量为
UI L
⋅ TON
。在开关管
VT
关断时,续流二极管
D
导通,储能
电感
L
两端的电压为 uL
=U0
−UI
=
L diL dt
,所以流过储能电感
L
的电流
为: iL
=
I LP
− U0
−UI L
⋅t
,当开关管
VT
截止结束时,流过电感
L
的电
流为: iL
= I LV
=
I LP
− U0
−UI L
⋅ TOFF
(2) 储能电感的选择
根据电路的工作波形,电感电流包括直流平均值和纹波分量两部
分。假若忽略电路的内部损耗,则变换器的输出能量和变换器的
输入能量相等,即 U I II
= U 0I0 ,所以 I I
开关电源电路SG6105
开关电源电路SG6105
概述:SG6105采用双列20脚封装。集成过压、过载、欠压、短路保护功能并负责PG信号的发生。它可以和HS8108互换。
一、SG6105引脚功能
二、SG6105内部方框图
三、SG6105典型应用电路
SG中文资料引脚功能应用电路
SG3525 中文资料引脚功能应用电路
1 PWM控制芯片SG3525功能简介
随着电能变换技术的发展,功率MOSFET在开关变换器中开始广泛使用,为此美国硅通用半导体公司(Silicon General)推出SG3525。SG3525是用于驱动N沟道功率MOSFET。其产品一推出就受到广泛好评。SG3525系列PWM控制器分军品、工业品、民品三个等级方面。下面我们对SG3525特点、引脚功能、电气参数、工作原理以及典型应用进行介绍。
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SG3525是电流控制型PWM控制器,所谓电流控制型脉宽调制器是按照接反馈电流来调节脉宽的。在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行比较,从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。由于结构上有电压环和电流环双环系统,因此,无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高,是目前比较理想的新型控制器。
2 SG3525引脚功能及特点简介
其原理图如图1下:
图1 SG3525内部电路图
图2 SG3525引脚图
引脚1):误差放大器反向输入端。在闭环系统中,该引脚接反馈信号。在开环系统中,该端与补偿信号输入端(引脚9)相连,可构成跟随器。
引脚2):误差放大器同向输入端。在闭环系统和开环系统中,该端接给定信号。根据需要,在该端与补偿信号输入端(引脚9)之间接入不同类型的反馈网络,可以构成比例、比例积分和积分等类型的调节器。
(引脚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。
引脚4):振荡器输出端。
SG中文引脚功能应用电路
SG3525 中文资料引脚功能应用电路
1 PWM控制芯片SG3525功能简介
随着电能变换技术的发展,功率MOSFET在开关变换器中开始广泛使用,为此美国硅通用半导体公司(Silicon General)推出SG3525。SG3525是用于驱动N沟道功率M OSFET。其产品一推出就受到广泛好评。SG3525系列PWM控制器分军品、工业品、民品三个等级方面。下面我们对SG3525特点、引脚功能、电气参数、工作原理以及典型应用进行介绍。
SG3525是电流控制型PWM控制器,所谓电流控制型脉宽调制器是按照接反馈电流来调节脉宽的。在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行比较,从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。由于结构上有电压环和电流环双环系统,因此,无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高,是目前比较理想的新型控制器。
2 SG3525引脚功能及特点简介
其原理图如图1下:
图1 SG3525内部电路图
图2 SG3525引脚图
1.Inv.input(引脚1):误差放大器反向输入端。在闭环系统中,该引脚接反馈信号。在开环系统中,该端与补偿信号输入端(引脚9)相连,可构成跟随器。
2.Noninv.input(引脚2):误差放大器同向输入端。在闭环系统和开环系统中,该端接给定信号。根据需要,在该端与补偿信号输入端(引脚9)之间接入不同类型的反馈网络,可以构成比例、比例积分和积分等类型的调节器。
3.Sync(引脚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。
SG3524电路原理分析
SG3524电路原理分析
SG3524是一种用于开关电源控制的集成电路芯片,可以通过调节反
馈信号和频率来控制输出的电压和电流。它具有良好的稳定性和可靠性,
常用于高频开关电源和逆变器等应用。下面对SG3524的电路原理进行详
细分析。
SG3524是一款双路可调式交流至直流电源集成电路,最早由斯普莱
公司(Sprague)设计和推出。它采用了封装为16引脚的双列DIP封装,
由正负15至18V的直流电压供电。SG3524主要由一对互补的推挽输出级、电流源、比较器、频率振荡器和误差放大器等组成。
频率振荡器由外接的元件来确定,包括电容和电阻。通过调节这些元
件的值,可以改变频率的范围和稳定性。频率振荡器的输出被送至误差放
大器。
误差放大器对输入信号进行放大和处理,从而产生一个控制信号,用
于控制输出电压和电流。误差放大器可以通过修改输入信号的参考电压和
放大倍数来调节输出的电压。
此外,SG3524还包括一个电流源,用于产生一个恒定的电流,以供
给频率振荡器和误差放大器。这个电流源可以根据供电电压的变化而调整,以保证整个电路的稳定性。
综上所述,SG3524通过频率振荡器、误差放大器、反馈回路、电流
源和推挽输出级等关键组件,实现了对开关电源的控制。通过调整这些组
件的参数和元件值,可以实现不同的输出电压和电流。SG3524的稳定性
和可靠性使其成为广泛应用于开关电源控制领域的集成电路之一
sg示范电路及详解
Sg示范电路及详解
Revised by Jack on December 14,2020 模态2的工作过程类似。
(a)模态1
(b)模态2
(c)模态3
(d)模态4
图2 Buck三电平变换器
2基于SG3525的PWM Buck三电平变换器
电压调节芯片SG3525
电压调仔芯片SG3525是一种性能优良,功能全而及通用性强的集成PWM电压控制芯片。它具有振荡器外同步,内置基准电压源,死区调节,PWM锁存器以及输出级的最佳设计等特点。
SG3525为16脚芯片,具体的内部结构和封装如图3所示。其屮,脚16为SG3525的基准电压源输出,祐度可以达到(±1%)V,采用了温度补偿,而且设有过流保护电路。■,脚6,脚7内有一个双门限比较器,内电容充放电电路,加上外接的电阻电容电路共同构成SG3525的振荡器。」振荡器还设冇外同步输入端(脚3).晅及脚2分別为芯片内: 相输入端、同相输入也纵
大器是一个两级差分放大器,直流开环增益为70dB左右。根据系统的动态、静态特性要求,在误差放大器的输出脚9和脚1之间一般要添加适当的反馈补偿网络。
(a)内部结构图(b)封装图
图3SG3525的内部结构图和封装图
由于SG3525能输出两路占空比相等,且相位相差180。的驱动信号,所以适合于用来实现对非隔离型PWM 三电平变换器的控制。
有一点需要注意的是,SG3525只能输出占空比<50%的驱动信号,所以只能实现非隔离型三电平变换器的占空比<50%的工作情况。至于要实现变换器的占空比>50%的工作要求,则不能将SG3525的输岀直接驱动开关管,而必须附加一些环节,对此本文不加赘述。
SG2000光工作站上行通道电路简析(上)
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图 3 三态 开关 等 效 图
根 据 需 要 网络 管 理 人 员 可 通 过 三 态 开关 对 上 行 通 道 的链 路 实现全 通 、d 6 B衰 减 、关 断 三种 状 态 的切 换 。三态 开关 的控 制方 式有 自动和手 动两 种 。
配 器将 P R 14的上 行信 号进 行 混合 ,然后 经过 低 O T~
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设备器件
有 线 电视 技 术
苏炳 潮 林 育 东 杨 耿 王 锦 泓 潮州市潮星科技有限公司
摘要 : 本文 介绍 了 S 0 0光 工 作 站 上行 通 道 的 线 路 组 成 。 线 路 的设 计 进 行 了分 析 , 简 单介 绍 了其 工 作 状 态 。 G2 0 对 并
发 射 模块 转 换 为 光信 号 通 过 光纤 回传 到 前 端 机房 的
上 行光 接收 机 。
3 重 要 组成 部分 分 析
31 回传 入侵 噪声 控制 开关 ( . 三态 开 关 ) I -¥
状 态 ,在 5 6ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱMH ~ 5 z的条件 下 可 以实 现 的衰 减值 大于
8 B。 0d
通 滤 波 器 ( P ft ) 滤 去 低 频 5 2 MH L lr ie - 0 z或 高 频 8M 7 Hz以上 的干 扰噪 声 ,再将 混合信 号 分成 二路 , 分 别 送 到衰减 器 和定 向耦 合器 后进 入 光发 射模 块 , 由光
sg1525aj应用电路详解
sg1525aj应用电路详解
专业从事功率元器件的设计、生产和销售。技术骨干来自Infineon英飞凌、三菱、IR、TI德州仪器、ON安森美等同行业技术领先企业,
当电路断路器跳闸时,只需轻弹开关即可重置电路断路器。只要重置了电路断路器,即可重新使用。插座:插座是一种设计用于连接两个电气电路的连接器。插座有时称为"电源插座",可为电器和设备供电。它们可见于需要电源的所有环境,无论是住宅、商业还是工业空间。插座均为通用尺寸。因此易于更换。但是。主要生产MOS场效应管、COOLMOS、电源管理IC、FRD、霍尔hall元件、SCR、IGBT单管、SiC碳化硅元器件等。
2010年第三代半导体碳化硅SiC元器件,其设计、工艺和性能居世界前列。MOS管大量应用于锂电池保护板、智能扫地机器人、TWS蓝牙耳机、、户外照明等行业。碳化硅SiC器件主要应用于能源互联网领域,应用行业有充电桩、新能源汽车、清洁能源发电、大用于传输和输出信号。后,输入信号用作开关,可使高电压信号通过固态继电器的输出组件。RSComponents是自动化及控制设备方面的领先提供商,其提供的产品是我们更广泛的电气、自动化及电缆系列产品的一部分,您只需几下或快速搜索即可找到这些产品。自动化和控制产品覆盖众多工业、基础设施和建筑领域。
SG2000光工作站上行通道电路简析(下)
光工作 站 内部 衰减 包括 : 向滤 波器 的插人 损耗 双 (0 d )上行混合损耗 (7 d + -. B+ -5 - . B)上行分 离器 (3 d 5 一 . B) 5
+ 上行测试注人 (. 0 + . 0 )2 B 噪声开关插人损 O +. o + . 一d + 5 5 5 5
果 大 于激光 器 的输 入 总功 率 ,激 光 器将 产 生 削波 失
真 。如 图 1 所示… 1 。
在上 行系统 中 , 由于数 字信 号的带 宽和 所加 载的 信 道数量 不 同 , 了方 便计 算每 一个不 同带宽 的信 道 为
/ 功率密 dn z 度一o 1H BV
\
1 4
功率密度
图 1 d mV H 1 B / z分配 原 理
总功率 4 d mV 仍然是 4 d m 5B 5B V
信 号 直 接驱 动 激 光 器使 得 光 输 出强 度 随 着 R F信 号 强 度的变化 而变化 。 若输入激 光器 的高频信 号太 强将 会 出现 限幅失真 , N ( C R 载波 噪声 比 ) 下降 。 反之 , 若输 入 激光器 的高频 激励 信号太 弱 , 会使 光调 制度太 小 则 载 波噪声 比指标 不能 满足要 求 , 因而必 须准确 控制输
出这 个值 ,激 光器 即开始 出现削波 失真 , P N R开 始下 降 ; 带宽是 指上行 系统 所规划 的上行 信道 带宽 的总 总 和 , 不是指 上行激光 器 的工作 带宽 。 并 例 如 , 某 个 上 行 激 光 器 的 输 入 总 功 率 为 4 d mV, 5B 计划 加载上 行带宽 为 3 MH , 么 功率密 度 5 z那
SG3525功能简介和典型应用电路
PWM控制芯片SG3525功能简介
PWM控制芯片SG3525功能简介
随着电能变换技术的发展,功率MOSFET在开关变换器中开始广泛使用,为此美国硅通用半导体公司(Silicon General)推出SG3525。SG3525是用于驱动N沟道功率MOSFET。其产品一推出就受到广泛好评。SG3525系列PWM控制器分军品、工业品、民品三个等级。下面我们对SG3525特点、引脚功能、电气参数、工作原理以及典型应用进行介绍。
SG3525是电流控制型PWM控制器,所谓电流控制型脉宽调制器是按照接反馈电流来调节脉宽的。在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行比较,从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。由于结构上有电压环和电流环双环系统,因此,无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高,是目前比较理想的新型控制器。
SG3525引脚功能及特点简介
其原理图如图下:
引脚1):误差放大器反向输入端。在闭环系统中,该引脚接反馈信号。在开环系统中,该端与补偿信号输入端(引脚9)相连,可构成跟随器。
引脚2):误差放大器同向输入端。在闭环系统和开环系统中,该端接给定信号。根据需要,在该端与补偿信号输入端(引脚9)之间接入不同类型的反馈网络,可以构成比例、比例积分和积分等类型的调节器。
(引脚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。
引脚4):振荡器输出端。
(引脚5):振荡器定时电容接入端。
(引脚6):振荡器定时电阻接入端。
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基于S G3525电压调节芯片的P W M B u c k三电平变换器摘要:阐述了用SG3525电压调节芯片实现PWM Buck三电平变换器的交错控制。相对于采用分立元件实现PWM Buck三电平变换器的交错控制而言,该控制方法电路简单,易于实现,可以较好地解决三电平波形的不对称问题。详细介绍了SG3525电压调节芯片,并给出了基于SG3525电压调节芯片的PWM Buck三电平变换器的具体设计方法。最后对输入电压为120V(90~180V),输出为48V/4A,开关频率50kHz的PWM Buck三电平变换器进行了实验验证。
关键词:PWM Buck三电平变换器;SG3525电压调节芯片;分立元件
0 引言
三电平变换器有下列优点:
——开关管的电压应力为输入电压的一半;
——可以大大减小储能元件的大小;
——续流二极管的电压应力为输入电压的一半。
因此,三电平变换器非常适用于高输入电压中大功率的应用场合。文献[1]详细分析了隔离与非隔离的三电平变换器的拓扑结构。
由于三电平变换器的开关数目多,对其实施有效的控制比较复杂。传统上,采用比较器、运算放大器和RS触发器等分立元件实现PWM三电平变换器的控制。但是,由于实现上述控制所需的分立元件众多,两个锯齿波不可能做到完全匹配,同时两个开关管的驱动电路也不可能完全相同,因此,两个开关管的占空比必然存在一定的差异,隔直电容Cb在一个周期内所提供的能量不可能相等,造成了三电平波形不对称。
本文采用电压调节芯片SG3525来实现PWM Buck三电平变换器的控制,可以大大减
小由分立元件实现时所带来的三电平波形不对称的问题,实现方法简单有效。
1 Buck三电平变换器
三电平两种开关单元
文献[2]分析了三电平DC/DC变换器的推导过程:用两只开关管串联代替一只开关管以降低电压应力,并引入一只箝位二极管和箝位电压源(它被均分为两个相等的电压源)确保两只开关管电压应力均衡。电路中开关管的位置不同,其箝位电压源与箝位二极管的接法也不同。文中提取出两个三电平开关单元如下图1所示。图1(a)中,箝位二极管的阳极与箝位电压源的中点相连,称之为阳极单元;图1(b)中,箝位二极管的阴极与箝位电压源的中点相连,称之为阴极单元。
(a)三电平阳极单元 (b)三电平阴极单元
图1 两种三电平开关单元
Buck三电平变换器
为了确保两只开关管的电压应力相等,三电平变换器一般由上述两种开关单元共同组成。文献[2]所分析的半桥式三电平变换器的推导思路,可以推广到所有的直流变换器中,由此提出了一族三电平变换器拓扑。图2为Buck三电平变换器主电路拓扑及其4个工作模态。
模态1 如图2(a)所示。在t=0时刻,触发开关管S2,使S2导通,二极管D2则反偏截止,电压源Vin通过隔直电容Cb给电感L充电。
模态2 如图2(b)所示。在t=t1时刻,关断S2,则D2导通,电路由D1及D2续流,电感L放电。
模态3 如图2(c)所示。直至t=t2时刻,控制电路使S1导通,二极管D1则反偏截止,隔直电容Cb向电感L放电。
模态4 如图2(d)所示。当t=t3时刻,关断S1,则D1导通,电路由D1及D2续
流,电感L放电,与模态2的工作过程类似。
(a)模态1
(b)模态2
(c)模态3
(d)模态4
图2 Buck三电平变换器
2 基于SG3525的PWM Buck三电平变换器
电压调节芯片SG3525
电压调节芯片SG3525是一种性能优良,功能全面及通用性强的集成PWM电压控制芯片。它具有振荡器外同步,内置基准电压源,死区调节,PWM锁存器以及输出级的最佳设计等特点。
SG3525为16脚芯片,具体的内部结构和封装如图3所示。其中,脚16为SG3525的基准电压源输出,精度可以达到(±1%)V,采用了温度补偿,而且设有过流保护电路。脚5,脚6,脚7内有一个双门限比较器,内电容充放电电路,加上外接的电阻电容电路共同构成SG3525的振荡器。振荡器还设有外同步输入端(脚3)。脚1及脚2分别为芯片内误差放大器的反相输入端、同相输入端。该放大器是一个两级差分放大器,直流开环增益为70dB左右。根据系统的动态、静态特性要求,在误差放大器的输出脚9和脚1之间一般要添加适当的反馈补偿网络。
(a)内部结构图(b)封装图
图3SG3525的内部结构图和封装图
由于SG3525能输出两路占空比相等,且相位相差180°的驱动信号,所以适合于用来实现对非隔离型PWM三电平变换器的控制。
有一点需要注意的是,SG3525只能输出占空比<50%的驱动信号,所以只能实现非
隔离型三电平变换器的占空比<50%的工作情况。至于要实现变换器的占空比>50%的工作要求,则不能将SG3525的输出直接驱动开关管,而必须附加一些环节,对此本文不加赘述。
驱动电路
为提高电路的效率及功率器件工作的可靠性,一般需要将控制电路的输出信号加以功率放大。本文采用MC34152加隔离变压器驱动的方法来设计驱动电路。
MC34152的外围电路简单,应用方便。它是8管脚的同相推挽驱动芯片,具体的内部结构和封装如图4所示。脚2与脚4为两路控制信号输入,经过芯片内部的推挽放大,直接输出同相的两路驱动信号(脚7及脚5)。为使芯片更加稳定地工作,一般在芯片的电源端并联一个滤去高频干扰的瓷片电容和一个滤去低频干扰的电解电容。
(a)内部结构图
(b)封装图
图4 MC34152内部结构图和封装图
当电路的功率较大及工作频率较高时,一般要将控制电路与主电路隔离。所以,本文采用隔离变压器来实现隔离。MC34152的输出经一隔直电容后直接可以输入到隔离变压器的原边。
本文所设计的驱动电路简单可行,驱动波形比较理想:有快速的上升沿,并有一定的过冲,以加速开通,减小了开通损耗;同时,有反偏截止电压,提供了足够的反相门极驱动,减小了下降时间。
基于SG3525的PWMBuck三电平变换器
基于SG3525的PWMBuck三电平变换器的系统框图如图5所示。
图5 基于SG3525的PWMBuck三电平变换器