SG3525应用资料(详细)

SG3525脉宽调制型控制器是美国通用电气公司的产品，作为SG3524的改进型，更适合于运用MOS管作为开关器件的DC/DC变换器，它是采用双级型工艺制作的新型模拟数字混合集成电路，性能优异，所需外围器件较少。

它的主要特点是: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400KHz，具有欠压锁定、过压保护和软启动等功能。

该电路由基准电压源、震荡器、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，可正常工作的温度范围是0-700C。

基准电压为5.1 V士1%，工作电压范围很宽，为8V~35V.
GND(接地端)12脚: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（1脚）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。

所以SG3525必须与控制回路共地。

15脚引入分为两路:一路作为内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%V的内部基准电压。

如果该脚电压低于门限电压(Turn-off: 8V)，该芯片内部电路锁定，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)e
另外，该脚电压最大不能超过35V.使用中应该用电容直接旁路到GND端。

V C(推挽输出电路电压输入端)13脚: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。

电压范围是1 8V~34V。

INPUT(反相输入端)1脚：误差放大器的反相输入端，该误差放大器的增益标称值为80db，其大小由反馈或输出负载来决定，输出负载可以是纯电阻，也可以是电阻性元件和电容元件的组合。

该误差放大器共模输入电压范围是1. 5V-5. 2V。

此端通常接到与电源输出电压相连接的电阻分压器上。

负反馈控制时，将电源输出电压分压后与基准电压相比较。

INPUT（同相输入端）2脚:此端通常接到基准电压16脚的分压电阻上，取得2. 5V的基准比较电压与反向端的取样电压相比较。

SYNC(同步端)3脚:为外同步用。

需要多个芯片同步工作时，每个芯片有各自的震荡频率，可以分别他们的4脚和3脚相连，这时所有芯片的工作频率以最快的芯片工作频率同步。

也可以使单个芯片以外部时钟频率工作。

OSC. OUTPUT(同步输出端)4脚:同步脉冲输出。

作为多个芯片同步工作时使用。

但几个芯片的工作频率不能相差太大，同步脉冲频率应比震荡频率低一些。

如不需多个芯片同步工作时，3脚和4脚悬空。

4脚输出频率为输出脉冲频率的2倍。

输出锯齿波电压范围为0. 6V 到3. 5V.
Cr(震荡电容端)5脚:震荡电容一端接至5脚，另一端直接接至地端。

其取值范围为0.001u~0. 1 u F。

正常工作时，在Cr两端可以得到一个从0.6V到3. 5V变化的锯齿波。

Rr(震荡电阻端)6脚:震荡电阻一端接至6脚，另一端直接接至地端。

Rr的阻值决定了内部恒流值对Cr充电。

其取值范围为2K~150K欧Rr和Cr越大充电时间越长，反之则充电时间短。

DISCHARGE(放电端)7脚：Cr的放电由5、7两端的死区电阻决定。

把充电和放电电路路分开，有利与通过死区电阻来调节死区时间，使死区时间调节范围更宽。

其取值范围为0~500欧。

放电电阻R D和C r越大放电时间越长，反之则放电时间短。

SOFTSTATR(软启动)8脚: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，该电容由内部Vf的50uA恒流源充电。

VREF(基准电压端) 16脚:基准电压端16脚的电压由内部控制在5. 1 V土1%。

可以分压后作为误差放大器的参考电压。

OUTPUT A, OUTPUT B(脉冲输出端):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，起持续时间约为l00ns。

可以在V C处接一个约0. luf的电容滤去电压尖峰。

COMPENSATION(补偿端) 9脚: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，构成PI调节器，补偿系统的幅频、相频响应特性。

补偿端工作电压范围为1. 5V~5. 2V.
SHUTDOWN(关断端):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。

过流检测信号维持时间长时，软起动端8接的电容C:将被放电。

电路正常工作时，该端呈高电平，其电位高于锯齿波的峰值电位(3. 3V)。

在电路异常时，只要脚10电压大于0. 7V，三极管导通，反相端的电压将低于锯齿波的谷底电压(0.9V)，使得输出PWM信号关闭，起到保护作用。

脉宽调制器SG3525的振荡器产生的锯齿波信号如图1所示，锯齿波的顶点约为3．3V，谷点约为0．9V，锯齿波的频率可通过改变外接电容来改变。

锯齿波信号加在比较器的同相输入端，第9端来的正弦波信号加在比较器的反相输入端。

锯齿波信号作为载波信号，正弦波信号作为调制信号，通过比较器进行比较，从而获得SPWM 波。

触发器在CP脉冲控制下输出Q和Q，分别控制2个与非门，CP脉冲出现的时刻与锯齿波峰点对齐，CP脉冲下跳时刻与谷点对齐，这样可保证CP脉冲与锯齿波同步同频率变化。

P 、P，是经过与非门电路后所产生的波形，它的频率是CP脉冲频率的112。

因为l1、14端接地，所以只要P 、P，任何一个为高电平，13端均为低电平。

13端输出的SPWM 波分为2路，一路送到VT．的栅极，另一路经过由、V 、R 所构成的倒相器反相后由a点传输到VT，的栅极。

2个功率场效应管的波形如图2示。

可以看出，2个功率场效管的驱动信号是互补的，这样能够保证在任何时刻导通的开关不会多于1个，不会造成短路事故。

1)反相输入端(引脚1):误差放大器的反相输入端，该误差放大器的增益标称值为80dB，其大小由反馈或输出负载而定，输出负载可以是纯电阻，也可以是电阻性元件和电容元件的组合。

该误差放大器的共模输入电压范围为1.5~5.2V。

此端通常接到与电源输出电压相连接的电阻分压器上。

负反馈控制时，将电源输出电压分压后与基准电压相比较。

(2)同相输入端(引脚2):此端通常接到基准电压引脚16的分压电阻上，取得2.5V的基准比较电压与引脚1的取样电压相比较。

(3)同步端(引脚3):为外同步用。

需要多个芯片同步工作时，每个芯片有各自的振荡频率，可以分别与它们的引脚4相副脚3相连，这时所有芯片的工作频率以最快的芯片工作频率同步;也可以使单个芯片以外部时钟频率工作。

图SG3525的引脚及结构方框图
(4)同步输出端(引脚4):同步脉冲输出。

作为多个芯片同步工作时使用。

但几个芯片的工作频率不能相差太大，同步脉冲频率应比振荡频率低一些。

如不需多个芯片同步工作时，引脚3相副脚4悬空。

引脚4的输出频率为输出脉冲频率的2倍。

输出锯齿波的电压范围为0.6~3.5V。

(5)振荡电容端(引脚5):振荡电容一端接至引脚5，另一端直接接至地端。

其取值范围为0.001~0.1pF。

正常工作时，在研两端可以得到一个从0.6~3.5V变化的锯齿波。

(6)振荡电阻端(引脚6):振荡电阻一端接至引脚6，另一端直接接至地端。

RT的阻值决定了内部恒流值对研充电。

其取值范围为2~15Ok。

RT和研越大，充电时间越长;反之，则充电时间短。

(7)放电端(引脚7):Ct的放电由5、7两端的死区电阻决定。

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，使死区时间调节范围更宽，其取值范围为0~500no放电电阻RD和乙越大，放电时间越长;反之，则放电时间短。

(8)软起动(引脚8):比较器的反相端，即软起动器控制端(引脚8)，引脚8可外接软起动电容。

该电容由内部UREF的50pA恒流源充电。

(9)补偿端(引脚9):在误差放大器输出端引脚9与误差放大器反相输入端引脚1间接电阻与电容，构成PI调节器，补偿系统的幅频、相频响应特性。

补偿端工作电压范围为1.5~5.2V。

(10)封锁端(引脚10):引脚10为PWM锁存器的一个输入端，一般在该端接入过流检测信号。

过流检测信号维持时间长时，软起动引脚8接的电容C将被放电。

电路正常工作时，该端呈高电平，其电位高于锯齿波的峰值电位(3，30V)。

在电路异常时，只要引脚10的电压大于0.7V，三极管导通，反相端的电压将低于锯齿波的谷底电压(0.9V)，使得输出PWM信号关闭，起到保护作用(输人高电平关闭信号)。

(11)脉冲输出端(引脚11、引脚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。

引脚11相副脚14相位相差180。

，拉电流和灌电流峰值达200nA。

由于存在开闭滞后，使输出和吸收之间出现重叠导通。

在重叠处有一个电流尖脉冲，持续时间约为100ns。

可以在Uc处接一个约0.l件F的电容滤去电压尖峰。

(12)接地端(引脚12):该芯片上的所有电压都是相对于引脚12而言，既是功率地也是信号地。

在实际电路中，由于接入误差放大器反相输入端的反馈电压也是相对于引脚12而言，所以主回路和控制回路的接地端应相连。

(13)推挽输出电路电压输入端屿1脚13):作为推挽输出级的电压源，提高输出级输出功率。

可以和副脚15共用一个电源，也可用更高电压的电源，电压范围是18~34V。

(14)芯片电源端(引脚15):直流电源从引脚15引人分为两路:一路作为内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5.1V土1的内部基准电压。

如果该引脚电压低于门限电压(8V)，该芯片内部电路锁定，停止工作(基准源及必要电路除外)使消耗的电流降至很小(约2mA)。

另外，该引脚电压最大不能超过35V，使用中应该用电容直接旁路到地端引脚12。

(15)基准电压端(引脚16):基准电压端引脚16的电压由内部控制在5.1V土1。

可以分压后作为误差放大器的参考电压。

2)SG3525脉宽调制器的特点
(1)工作电压范围宽:8~35V。

(2)5.1V士1%微调基准电源。

(3)振汤器上作频率泡围觅:l00~400kHz。

(4)具有振荡器外部同步功能。

(5)死区时间可调。

(6)内置软起动电路。

(7)具有输入欠电压锁定功能。

(8)具有PWM锁存功能，禁止多脉冲。

(9)逐个脉冲关断。

(10)双路输出(灌电流啦电流):500mA(峰值)。