基于双SG3525的半桥同步整流电路
基于SG3525调频控制的半桥串联感应加热电源
基于SG3525调频控制的半桥串联感应加热电源
引言
传统的注塑机加热方法是利用电阻丝加热，这种方法的特点是通过热传递加热，热量损耗大，热效率低。
中频感应加热技术是利用被加热工件在
交变磁场中产生的涡流进行加热，使得在感应磁场范围内的工件温度急速上升，达到快速加热的目的。
该技术的特点是：温控区精确、热量损耗小、热
效率高、加热时间短、功率密集和容易控制，节约电能。
1 桥感应加热主电路拓扑结构及控制原理
1.1 主电路拓扑
本文所述中频感应加热电源采用交直交的变频原理，三相50Hz的正
弦交流输入电压经过整流滤波为540V平滑直流电压，再经逆变器将直流电
压变成不同频率的交流电压供负载使用。
本文采用半桥串联谐振逆变结构，
与全桥串联谐振相比，简单可靠。
半桥感应加热电源为串联谐振型逆变电源，其主电路结构如图1所示。
输入采用三相AC/DC不可控整流，输出采用半桥逆变电路，负载回路采用
LC串联谐振电路。
基于SG3525A的半桥式开关电源
了集成控制 器的优点 ，同时给 出 了电压型 集成控 制 器Ｓ ５ ５ Ｇ３ ２ Ａ的内部 结构、管脚功 能，详细分析其 工作原理 、应 用和优 点。设计 了一款基 于Ｓ ３ ２ Ａ的半桥 式开 关 电源 ，给 出其工作原理 、过 程 ，尤 Ｇ ５５ 其深 入分析 了由Ｓ ５ ５ Ｇ３ ２ Ａ构成 的控 制 电路 ；实验 结果表明 ，该 电源具有效率 高、 电压调 整率和 负载
ＺＨＡＮ Ｇ ， Ｉ Ｂｏ ＪＡＯ ａ － ｈ Ｘｉｏ ｚ ｉ
（ｌｃ ｏ ｉＩ ｏｍ ｔ ｎ ｎ ｉｅｒ ｇ ｐ ｒ ｅｔＳｚｏ ｏａｉｎ ｌ ｎｖｒｉ， ｕｈ ｕ ４ Ｃ ｉ ） Ｅｅｔ ｎｃ ｎ ｒ ａｉ ｇｎｅｉ ａｔ ｎ， ｕｈ ｕＶｃｔ ａ Ｕ ｉ ｓｙ Ｓ ｚｏ １ １ ， ｈ ａ ｒ ｆ ｏＥ ｎ Ｄｅ ｍ ｏ ｅ ｔ ２ ５０ ｎ
摘 要 ：开 关 电源 以其轻 小高效的特 点在很 多方 面得 到 了广泛应 用，市 场广 阅 。文 中介 绍 了ＤＣＤＣ ／ 变换 器主 电路 的分类 ，分析 了半桥 型ＤＣＤＣ变换 器的构成 ，并深 入分析 了其工作原理 、工作过 程 ， ／
分析 总结 了其相对于其他 类型ＤＣＤＣ变换 器拓扑 的优 点。对开 关 电源的控 制方式进行 了比较 ，给 出 ／
调整率 高、稳定可靠等优 点。
关键词 ：集成控 制器 ；半桥 式Ｄ ／ ＣＤＣ变换 ；Ｐ ＷＭ；开 关电源 中图分类号 ：Ｔ ０ Ｎ４２ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ８－０ ０（０ ２ ６０ １—３ ６ １１ ７ ２ １ ）０ —０ ８０
Ｏ ｎ ａ ｆｂ ｉ ｅＳ ｔ ｈ ｎｇ Ｐｏ ｒＳｕ ｅＨ ｌ－ ｒ ｄｇ ｗｉｃ ｉ ｗｅ ｐｐｌ ｓ ｄ ｏ Ｇ ３ ２ Ａ ｙ Ｂａ ｅ ｎ Ｓ ５ ５
半桥同步整流设计报告
\半桥倍流同步整流电源的设计摘要：现如今，微处理器要求更低的供电电压，以降低功耗，这就要求供电系统能提供更大的输出电流，低压大电流技术越发引起人们的广泛关注。
本电源系统以对称半桥为主要拓扑，结合倍流整流和同步整流的结构，并且使用MSP430单片机控制和采样显示，实现了5V，15A大电流的供电系统。
效率较高，输出纹波小。
关键词：对称半桥，倍流整流，同步整流，SG3525一、方案论证与比较1 电源变换拓扑方案论证方案一：（如下图）此电路为传统的半桥拓扑。
由于MOS管只承受一倍电源电压，而不像单端类的承受两倍电源电压，且较之全桥拓扑少了两个昂贵的MOS 管，因此得到很大的应用。
但在低压大电流的设计中，输出整流管的损耗无疑会大大降低效率，而且电感的设计也会变得困难，因此不适合大电流的设计。
方案二：传统半桥+同步整流。
将上图半桥的输出整流管改为低导通内阻的MOSFET。
如此可大大减小输出整流的损耗，提高效率。
比较适合大电流的整流方案，但变压器的绕制和电感的设计较麻烦。
方案三：（如下图）半桥倍流同步整流。
倍流整流很早就被人提出，它的特点是变压器输出没有中心抽头，这就大大简化了变压器的设计，并且提高了变压器的利用率。
而流过变压器和输出电感的电流仅有输出电流的一半，这使得变压器和电感的制作变得简单。
并且由波形分析可以知道，输出电流的纹波是互相抵消的。
该电路的不足是电路时序有要求，控制稍显复杂。
由上分析我们选择方案三。
2 控制方案选择方案一：由于控制芯片SG3525输出两路互补对称的PWM信号，则可将控制信号做如下设置（如下图）。
将驱动Q1的信号与Q4同步起来，Q2和Q3的信号同步，则可以实现倍流同步整流的时序同步，方案简单易行，但由于SG3525在输出较小占空比时有较大的死区，则输出MOSFET的续流二极管会产生较大的损耗。
方案二：。
反激变换。
将SG3525的驱动信号反向后送入输出整流MOS 管，如此可以极大的减少低占空比时的损耗，且仅需一对反向驱动，故选用方案二。
半桥同步整流设计报告
\半桥倍流同步整流电源的设计摘要：现如今，微处理器要求更低的供电电压，以降低功耗，这就要求供电系统能提供更大的输出电流，低压大电流技术越发引起人们的广泛关注。
本电源系统以对称半桥为主要拓扑，结合倍流整流和同步整流的结构，并且使用MSP430单片机控制和采样显示，实现了5V，15A大电流的供电系统。
效率较高，输出纹波小。
关键词：对称半桥，倍流整流，同步整流，SG3525一、方案论证与比较1 电源变换拓扑方案论证方案一：（如下图）此电路为传统的半桥拓扑。
由于MOS管只承受一倍电源电压，而不像单端类的承受两倍电源电压，且较之全桥拓扑少了两个昂贵的MOS 管，因此得到很大的应用。
但在低压大电流的设计中，输出整流管的损耗无疑会大大降低效率，而且电感的设计也会变得困难，因此不适合大电流的设计。
方案二：传统半桥+同步整流。
将上图半桥的输出整流管改为低导通阻的MOSFET。
如此可大大减小输出整流的损耗，提高效率。
比较适合大电流的整流方案，但变压器的绕制和电感的设计较麻烦。
方案三：（如下图）半桥倍流同步整流。
倍流整流很早就被人提出，它的特点是变压器输出没有中心抽头，这就大大简化了变压器的设计，并且提高了变压器的利用率。
而流过变压器和输出电感的电流仅有输出电流的一半，这使得变压器和电感的制作变得简单。
并且由波形分析可以知道，输出电流的纹波是互相抵消的。
该电路的不足是电路时序有要求，控制稍显复杂。
由上分析我们选择方案三。
2 控制方案选择方案一：由于控制芯片SG3525输出两路互补对称的PWM信号，则可将控制信号做如下设置（如下图）。
将驱动Q1的信号与Q4同步起来，Q2和Q3的信号同步，则可以实现倍流同步整流的时序同步，方案简单易行，但由于SG3525在输出较小占空比时有较大的死区，则输出MOSFET的续流二极管会产生较大的损耗。
方案二：。
反激变换。
将SG3525的驱动信号反向后送入输出整流MOS管，如此可以极大的减少低占空比时的损耗，且仅需一对反向驱动，故选用方案二。
1500W开关电源半桥电路原理图(SG3525) 开关电源12V开关电源24V开关电源
1500W开关电源半桥电路原理图(SG3525) 开关电源12V开关电源24V开关电源1500W开关电源半桥电路原理图(SG3525)2014年09月02日｜｜浏览：4,458 ｜暂无评论这是一张完整的15OOW开关电源半桥电路原理图，由于图纸比较大无法上传，需要的朋友可以点击下面的网址到百度网盘去下载，不能下载的找博主索取吧。
/s/1o6NWJUU 这个电路在很多电源生产厂家中已经生产使用，有些电路部分被各个厂家进行了优化，但是大同小异。
电路介绍：1、电路主要芯片：SG3525和普通的集成运放LM324，此电路开关频率35 KHZ。
2、供电电路：LM7812和LM7912做为正负12V给电路供电，两组7805是给数显表头供电的。
3、整流电路：市电直接进来经KBC15A整流，C1、C2、C3、C4、C5、C66为滤波电容，C、C*为隔直电容，两只630V225的电容。
4、电路主要开关器件采用的是两只80N60 IGPT，目前好像停产了，可以用IXYS 60N60替代，600V60A的管子（TO247封装）。
5、输出整流部分：低压的就可以采用图中的全波整流电路，如果输出电压比较高，可以采用全桥整流输出，这根据实际电源电压高低来变动。
例如：低压的30V30A输出可以全波整流，用两只MBR60200的肖特基二极管（60V200A的）；30V50A的可以全波整流用DSEI 2×101-06A一只模块就可以了，你要想省钱，那只有采用MBR60200并联使用了。
高压的220V5A开关电源可以采用全桥整流，输出整流管可以采用：DSEI 30-06A（600V30A），还有DSEI12-12A （1200V11A)等等。
变压器：图中脉冲变压器采用GU22的瓷罐，初级24匝，次级两组28匝，线径0.21的漆包线就可以了，绕制时请大家做好初次级绝缘。
主变压器和电感需要根据实际电源来设计了，这里不详细叙述，电路中如有没有标明的器件，可以询问博主。
基于SG3525的大功率开关电源的研制_邓国栋
文章编号:1004-289X (2008)01-0022-03基于SG 3525的大功率开关电源的研制邓国栋,闫英敏,杨凤彪(军械工程学院,河北 石家庄,050003)摘 要:SG3525是一种应用广泛的PWM 集成控制芯片,在介绍SG3525的功能特点以及IGBT 驱动模块的基础上,详细阐述了基于SG3525为控制核心的大功率开关电源的设计。
该电源主电路采用半桥式逆变电路,应用反馈手段和脉冲调制技术实现电压的稳定输出。
最后,给出了试验结果。
试验表明,该电源具有良好的性能。
关键词:SG3525;开关电源;PWM ;IGBT ;SKYPER32PRO 中图分类号:TM 13 文献标识码:BDevelopment of a Hig h -power Sw it ching Po wer Supply Based on SG 3525DE N G Guo -dong ,YA N Ying -min ,YA N G Feng -biao (Ordnance Engineering College,Shijiazhuang 050003,China)Abstract:SG 3525is a integ rated PW M chip w ith w ide -ranging applicatio n .This paper intro duces thefunctions o f SG 3525and the drive modular of IGBT ,elaborates the desig n of hig h -pow er sw itching pow er supply based on SG3525.T he half-bridg e inverter is used for the pow er circuit.We get stable output by using the m ethods of feedback and pulse-w idth modulation.At last,the result of the ex perim ent has been given.T he exper im ent sho w s that the po wer supply is of excellent perfor mance .Key w ords :SG3525;sw itching pow er;PWM ;IGBT;SKYPER32PRO 1 引言随着电子技术的高速发展,电子设备的种类与日俱增。
基于SG3525A的半桥式开关电源
基于SG3525A的半桥式开关电源张波;焦小芝【摘要】Switching power supply with its light and small and efficient features have been widely used in the broad market. This article describes the classification of the main circuit of the DC/DC converter, the composition of the half-bridge DC/DC converter, in-depth analyzed its working principle and process, Analyzed and summarized its advantages that relative to other types of DC/DC converter topologies. Compared the control methods of switching power supply, given the advantages of integrated controller, given internal structure and pin fimction of the voltage integrated controller SG3525A, and detailed analyzed its working principle, applications and advantages.Designed one half-bridge switching power supply based on SG3525A, given its operating principle and process, especially in-depth analyzed the control circuit constituted by SG3525A. The experimental results show that the power supply is stable and reliable, and has the advantages of high efficiency, high voltage regulation and load regulation, and so on.%开关电源以其轻小高效的特点在很多方面得到了广泛应用，市场广阅。
SG3525工作原理以及输出电路驱动电路
SG3525工作原理以及输出电路驱动电路SG3525内部包含一个误差放大器、一个PWM比较器、一个控制逻辑单元和多个驱动电路。
误差放大器用于将参考电压（通常通过一个电位器调节）与反馈电压进行比较，并产生误差信号。
PWM比较器通过与误差放大器相关联的控制逻辑单元来产生脉宽调制信号。
驱动电路用于将脉宽调制信号转换为驱动信号，并控制开关管的开关状态。
当输入电压超过参考电压时，误差放大器会产生一个正偏差信号，反之则产生负偏差信号。
这个偏差信号经过PWM比较器和控制逻辑单元的处理后，产生一个脉宽比例。
脉宽比例表示开关管导通和截止的时间比例，通过调节脉宽比例，可以控制开关管的导通和截止时间，进而控制输出电压。
SG3525的输出电路通常由开关管、滤波电容和负载组成。
驱动电路的输出信号直接控制开关管的导通和截止。
当开关管导通时，输入电压通过开关管和滤波电容传递到负载，负载接收到电压。
当开关管截止时，输入电压无法通过开关管传递到负载，负载不接收电压。
总结起来，SG3525的工作原理是通过脉宽调制控制开关管的导通和截止，从而调节输出电压。
输出电路由开关管、滤波电容和负载组成，驱动电路由晶体管组成，控制开关管的开关状态。
这种工作原理和输出电路驱动电路的设计使得SG3525广泛应用于直流电源、逆变器、电机驱动等领域。
基于双SG3525的半桥同步整流电路
2. 1 自驱动电路 图 1 示出自驱动电路的典型结构 。该电路具有
拓扑结构简单 ,控制效果较好 ,采用的元器件较少等 优点 ,但也存在以下缺点 :
①仅限于次级工作在两个电平的状态 ,即次级 只能工作在正极性或者负极性 。对于存在死区的驱 动电路 ,这种驱动不合适 。
图 4 SG3525 的原理框图
4 同步整流管的损耗分析
通常 ,同步整流管工作过程中的损耗由通态损 耗 Pon 、开关损耗 Psw 、驱动损耗 Pgd 、MOSF ET 输出 电容损耗 Poss和体内二极管反向恢复损耗 Pqrr[3 ,4 ,5 ] 5 部分组成 。
当主电路的拓扑结构和参数确定后 ,通态损耗 、 驱动损耗 、输出电容损耗和体内二极管反向恢复损 耗都成了定值 。因此 ,要想降低同步整流管的损耗 ,
[3 ] Sayed2Amr , El2Hamamsy. Design of High2Efficiency RF Class2D Power Amplifier [ J ] . IEEE Trans. on Power Electronics. 1994 ,9 (4) :297～308.
[4 ] Tabisz W A ,Lee F C ,Chen D Y. A MOSFET Resonant Synchronous Rectifier for High2Frequency DC/ DC Con2 verter[ A ] . PESC’90[ C] . 1990 :769～779.
④驱动损耗[3 ] :
Pgd = Q g V g f s = 0. 045 ( W)
(4)
式中 Qg ———栅极输入电荷
V g ———栅极驱动电压
基于SG3525半桥式开关电源
一种基于SG3525的半桥高频开关电源唐军，尹斌，马利军河海大学电气工程学院，江苏南京（210098 ）E-mail：jeefrain@摘要：文中简要介绍了SG3525芯片的功能及内部结构，介绍了一款基于SG3525芯片的半桥高频开关电源。
给出了高频变压器、PWM 控制电路的设计方法，并给出了实验结果。
关键词：SG3525、开关电源、半桥、高频变压器1. 引言随着PWM技术的不断发展和完善，开关电源以其高的性价比得到了广泛的应用。
开关电源的电路拓扑结构很多, 常用的电路拓扑有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。
其中, 在半桥电路中, 变压器初级在整个周期中都流过电流, 磁芯利用充分，且没有偏磁的问题，所使用的功率开关管耐压要求较低，开关管的饱和压降减少到了最小，对输入滤波电容使用电压要求也较低。
由于以上诸多原因, 半桥式变换器在高频开关电源设计中得到广泛的应用。
2. SG3525芯片的工作原理PWM控制芯片SG3525 具体的内部引脚结构如图1及图2所示。
其中，脚16 为SG3525 的基准电压源输出，精度可以达到（5.1±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，内设电容充放电电路，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 分别为芯片内部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。
图1 SG3525的引脚2图2 SG3525的内部框图3. 电源系统介绍本文设计的是250v/3A 的半桥高频开关电源，电路由主电路和控制电路组成。
3.1 主电路结构及其工作原理半桥式开关电源主电路如图3 所示。
图中开关管Q1、Q2 选用MOSFET, 因为它是电压驱动全控型器件,具有驱动电路简单、驱动功率小、开关速度快及安全工作区大等优点。
基于双SG3525的半桥同步整流电路
基于双SG3525的半桥同步整流电路
郑峰;杨旭;王兆安
【期刊名称】《电力电子技术》
【年(卷),期】2003(037)006
【摘要】分析了常见同步整流管驱动电路的不足;介绍了一种基于双SG3525的半桥同步整流电路.用实验验证了该控制方法,并详细分析了同步整流管的损耗.
【总页数】3页(P80-82)
【作者】郑峰;杨旭;王兆安
【作者单位】西安交通大学,陕西,西安,710049;西安交通大学,陕西,西安,710049;西安交通大学,陕西,西安,710049
【正文语种】中文
【中图分类】TM46
【相关文献】
1.一种基于SG3525的半桥变换器 [J], 向东;尹斌;王海光;
2.基于SG3525调频控制的半桥串联感应加热电源 [J], 乔攀科;毕淑娥
3.基于SG3525A的半桥式开关电源 [J], 张波;焦小芝
4.基于SG3525的半桥式激光电源设计 [J], 石瑜;孟志强;朱良焱
5.基于SG3525半桥型开关电源的研制 [J], 李毅; 吴学伍
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sg3525示范电路及详解
基于SG3525电压调节芯片的PWM Buck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1.1 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。
基于SG3525半桥型开关电源的研制
差放 大 器 的 基 准 电压 比较 ，控 制 脉 冲调 制 器 的 输
出 占空 比，以调节 输 出电压 。
１ 电路原理
系 统原 理 框 图如 图ｌ 示 ，电源 的 输入 来 自 所
收稿 日期 ：０ ９ ２ ０ ２ ０ －１－ ８
图 １ 系统 原 理 框 图
１ ３
第 １ 卷 第 １ 期 ３ ０
￥ ３ ２ ，用于驱 动Ｎ ６ ５５ 沟道的功率 Ｍ Ｓ 。本文将介 绍 用该集成 电路 组成 的半桥 型开 关稳压 电源 ，该 稳压 电源 Ｏ管
具有逆 变频率 高、稳压 性 能好 的特 点 ，适 用于工 业 用 电源 。
关键 词 ： 关 电源 ；功率 场效应 晶体 管 ；脉 冲 宽度 调 节 开
隔 离反 馈 给 脉 冲调 制 器 ，通 过 与 脉 冲调 制 器 中误
为 开 关管 和 脉冲 宽度 调 制 （ＷＭ ） 式控 制 ，工作 Ｐ 方
频 率 可提 高到 ２ ０ Ｈｚ ０ ｋ 以上 ，替 代 双极 型 晶体 管和 功 率 晶体管 用 作 开 关管 ，可 以大大 提 高 开 关稳 压 电源和直流 斩波 电路 的性能 。
和第 一代 脉宽 调制 芯片 Ｓ ３ ２ ｝ 比，作 了较 Ｇ ５４ Ｈ 大 的改进 ，主要表 制信号 经锁存后作 为或非 门 电路 的输 入信 号 【 ，或非 门 电路 在 正常 情 况下 ， 具有 三路 输入 ：即分相 器 的输 出信 号 Ｔ和 ＥＴ Ｑ 厂 ， Ｑ Ｐ ＷＭ调制信 号 【 和 时钟信 号 【。 ， ，。或 非 门电路 的输
电源 已逐 渐被 开 关 电源 所 取 代 。采 用ＭＯＳ Ｅ 作 Ｆ Ｔ
２０ ２ Ｖ的市 电，经 整流 滤 波后 的直 流 电压 为逆 变 主 电路 供 电，Ｐ ＷＭ 的输 出信号 驱动 逆变 电路 ，再 通 过 高频 变压 器 得到 的高 频 电压 ， 由高 频整 流 滤 波 后 ，输 出直 流 高压 。输 出 反馈 信 号 经光 电耦 合器
基于SG3525的半桥高频开关电源设计
毕业论文题目基于SG3525的半桥高频开关电源设计专业电气自动化技术班级08152学生姓名刘永发指导教师张军、谢应然答辩日期2011-5-14佛山职业技术学院佛山职业技术学院毕业论文任务书系：机电工程系专业：电气自动化技术班08152 学号：27 姓名：刘永发指导教师：教研室主任：目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1开关电源原理 (1)一、开关电源的电路组成： (1)二、输入电路的原理及常见电路： (2)2、 DC输入滤波电路原理： (3)第2章 SG3525芯片的工作原理 (4)2.1 本章PWM控制芯片SG3525功能简介： (4)2.1.1 SG3525引脚功能及特点简介： (4)2.1.2 SG3525的工作原理 (6)第3章电源系统介绍 (7)3.1 主电路结构及其工作原理 (7)3.2 控制电路 (8)第4章高频变压器的设计 (9)4.1 原副边电压比n (9)4.2 磁芯的选取及变压器的结构 (9)4.3 变压器初、次级匝数 (9)4.4 确定绕组的导线线径和导线股数 (10)结论 (10)致谢： (13)参考文献： (14)第1章绪论1.1 课题背景随着PWM技术的不断发展和完善，开关电源具有体积小、效率高等一系列优点，在各类电子产品中得到广泛的应用。
但由于开关电源的控制电路比较复杂、输出纹波电压较高，所以开关电源的应用也受到一定的限制。
电子装置小型轻量化的关键是供电电源的小型化，因此需要尽可能地降低电源电路中的损耗。
开关电源中的调整管工作于开关状态，必然存在开关损耗，而且损耗的大小随开关频率的提高而增加。
另一方面，开关电源中的变压器、电抗器等磁性元件及电容元件的损耗，也随频率的提高而增加。
目前市场上开关电源中功率管多采用双极型晶体管，开关频率可达几十kHz；采用MOSFET的开关电源转换频率可达几百kHz。
为提高开关频率必须采用高速开关器件。
对于兆赫以上开关频率的电源可利用谐振电路，这种工作方式称为谐振开关方式。
基于SG3525的半桥式开关电源变换器(优.选)
word.摘要电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展，新技术的出现又会使许多应用产品更新换代，还会开拓更多更新的应用领域。
要求电子元件体积更小，耗能更低。
开关电源作为电子设备中不可或缺的组成部分也在不断的改进，高频化、高效率、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化等，成了开关电源的发展方向，这也标志着这些技术将不断地发展而变得越来越成熟和稳定，同时实现高效率用电和高品质用电的相互结合。
脉宽调制器SG3525具有欠压锁定、系统故障关闭、软起动、延时PWM 驱动等功能，因而得到广泛应用。
本设计介绍了一种基于SG3525的半桥式开关电源变换器，对其各电路工作原理进行了分析，并设计了过流保护电路。
为了提高效率，辅助电源采用了UC3843为主控芯片的反激变换器。
为了减低输入电磁干扰，输入端设置了EMI滤波电路。
对各参数进行了计算，通过实物制作与调试证明了方案的可行性。
该电源结构简单，思路清晰，运行稳定性好，有效降低了成本。
关键词半桥SG3525 过流保护word.AbstractTechnology for power electronics and switching power supply is going ahead continuously in practice．The emergence of new technology will make replacement in many application products as well as open up more and more new fields．At the same time components are required to have the smaller volume and lower losses，as an important parts of electronic devices power supply is getting some improvements，for high-frequency，for high efficiency，for high reliability，for low losses，for small noise，for anti-interference，for module and so on．These are becoming a development direction for power supply，which show that these technologies will become more mature and stable，it will achieve the combinability between high-efficiency and high quality to use electric energy.The pulse width modulator SG3525 has been used in various areas for its functions such as locking for the lack of pressure, closing system fault, soft starting, delaying PWM drive and so on.This design introduces a half-bridge based on SG3525 switch power converte -r, the working principle of the circuit is analyzed and designed over-current protec -tion circuit. In order to improve efficiency, auxiliary power for the main chip used UC3843 flyback converter. To reduce the input of electromagnetic interference, EMI input filter circuit is set. each parameter was calculated, through the producti -on and commissioning physical proof the feasibility of the project.The power structure is simple, clear, running stability, and effectively reducing the cost of it.Key words: half-bridge SG3525 overcurrent protectionword.目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 本课题研究的目的和意义 (1)1.2 国内外技术发展概况 (1)1.3 21世纪开关电源的发展展望 (2)1.4 本设计的主要内容和目标 (4)1.5 方案论证与总体设计 (5)1.5.1 方案论证 (5)1.5.2 硬件总体结构设计 (6)第2章半桥变换器拓扑分析 (7)2.1 半桥变换器工作原理 (7)2.2 半桥变换器的漏感问题 (8)第3章控制芯片的介绍 (9)3.1 SG3525工作特性分析 (9)3.2 UC3843工作原理分析 (13)第4章电路设计 (16)4.1 EMI滤波电路设计 (16)4.2 整流滤波电路设计 (19)4.3 半桥电路设计 (19)4.4 控制电路分析 (20)4.5 驱动电路与过电流保护电路原理分析 (21)4.5.1 驱动电路设计 (21)4.5.2 过电流保护电路分析 (22)4.6 辅助电源设计分析 (23)第5章参数计算及主要元器件选择 (24)word.5.1 主电路拓扑参数计算 (24)5.1.1 半桥变压器计算 (24)5.1.2 电感的计算 (26)5.1.3 驱动变压器和电流互感器 (29)5.2 辅助电源变压器计算 (29)5.3 其他电路参数计算 (32)5.4 主要芯片及元器件选择 (34)第6章测试数据与分析 (35)6.1 本设计用到的仪器仪表 (35)6.2 电源主要技术参数测试 (35)6.2.1 电压调整率的测试 (35)6.2.2 电流调整率的测试 (35)6.2.3 电源效率的测试 (36)6.3 电源主要波形测试 (37)6.3.1 输出纹波噪声的波形 (37)6.3.2 主电路MOSFET的驱动波形 (37)6.3.3 辅助电源MOSFET的驱动波形 (38)6.3.4 主变压器原边绕组电压波形 (39)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录 (42)word.CONTENTSAbstract(chinese) (I)Abstract (II)Chapter 1 Introduction (1)1.1 The purpose and significance of the research (1)1.2 Overview of technology development at home and abroad (1)1.3 Switching power supply 21 Prospects (2)1.4 The design of the main contents and objectives (4)1.5 Demonstration and overall design of the program (5)1.5.1 Demonstration program (5)1.5.2 Hardware Architecture Design (6)Chapter 2 Analysis of half-bridge converter topology (7)2.1 Half-bridge converter works (7)2.2 Leakage problem of half-bridge converter (8)Chapter 3 Control the introduction of chip (9)3.1 Analysis of work SG3525 (9)3.2 UC3843 Work Analysis (13)Chapter 4 Circuit Design (16)4.1 EMI filter circuit design (16)4.2 Rectifier filter circuit design (19)4.3 Half-bridge circuit design (19)4.4 Control Circuit Analysis (20)4.5 Drive circuit and over current protection circuit analysis (21)4.5.1 Driving circuit (21)4.5.2 Analysis of over-current protection circuit (22)4.6 Auxiliary power supply design and analysis (23)Chapter 5 Parameter calculation and major component selection (24)word.5.1 Parameter calculation of the main circuit topology (24)5.1.1 Calculation of half-bridge transformer (24)5.1.2 Calculation of Inductance (26)5.1.3 Drive and current transformers (29)5.2 Calculation of auxiliary power transformer (29)5.3 Other circuit parameter calculation (32)5.4 The main chip and component selection (34)Chapter 6 Test data and analysis (35)6.1 The design of instrumentation used (35)6.2 The main technical parameters of the test power (35)6.2.1 V oltage Regulation Testing (35)6.2.2 Current regulation test (35)6.2.3 Power Efficiency test (36)6.3 The main wave power test (37)6.3.1 Output ripple and noise waveforms (37)6.3.2 Driven MOSFET power circuit waveform (37)6.3.3 Auxiliary power MOSFET driving waveform (38)6.3.4 Main transformer primary winding voltage waveform (39)Conclusions (39)Acknowledgments (40)References (41)Appendix (42)word.第1章绪论1.1 本课题研究的目的和意义电源是向电子设备提供功率的装置，也称电源供应器。
一种基于SG3525的半桥变换器
第1卷 第5期 2006 年 12 月
中国科技论文在线 SCIENCEPAPER ONLINE
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[3] Marty Brown(著).开关电源设计指南[M]. 徐德鸿,沈旭,杨成 林,周邓燕(译). 北京：机械工业出版社,2004.1
[4] 刘胜利.`现代高频开关电源实用技术[M]. 北京：电子工业 出版社, 2001.9
本文采用 SG3525 构成了一款 1000W 的半桥
变换器，并给除了各种功能的实现电路。该变换 器可用于单独供电的恒压电源，实际工作中电路 性能稳定，工作安全可靠，并在实际应用中得到 检验。
[参考文献]
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[2] 张占松，蔡宣三. 开关电源的原理与设计[M]. 北京：电子 工业出版社,2004.
图 4 电压反馈电路
传递函数 G(s) = − R2C1S + 1 R1C1S
变换器的博德图如图 5 所示。
（1）
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故障指示两个电路的基准电压，加到两个比较器 的负端。当温度上升，PN 结的通态压降随着降低， 当降低到 0.65V 以下时，风扇控制的比较器正输 入端电压高于负输入端电压，者时比较器输出端 置高，使 Q2 开通，风扇供电，开始工作。如果 变换器散热条件不足，温度进一步升高，PN 结通 态电压也进一步降低，当降低到 0.6V 时，故障指 示电路比较器的正端输入电压也高于负端输入基 准电压，于是输出端置高，在开通故障指示红灯 的同时，也置高 SD，使电路关断，避免温度进一 步上升，对变换器造成损害。
基于UC3525半桥式开关电源变换器的设计
毕业设计开题报告题目：基于UC3525半桥式开关电源变换器的设计专题：院（系）：班级：姓名：学号：指导教师：教师职称：黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告题目基于UC3525半桥式开关电源变换器的设计来源工程实际1、研究目的和意义桥式拓扑开关管的稳态关断电压等于直流输入电压，而不像推挽、单端正激或交错正激拓扑那样为输入电压的两倍。
所以桥式拓扑结构广泛用于直接电网的离线式变换器。
而对于推挽等拓扑来说，两倍的电网整流电压将超过其开关管的安全耐压容限。
为此，输入网压为220V或更高的场合几乎都是采用桥式拓扑。
桥式拓扑的另一优点是，能将变压器初级侧的漏感尖峰电压钳位于直流母线电压，并将漏感储存的能量归还到母线，而不是消耗于电阻元件。
半桥式变压器开关电源与推挽式变压器开关电源一样，由于两个开关管轮流交替工作，相当于两个开关电源同时输出功率，其输出功率约等于单一开关电源输出功率的两倍。
因此，半桥式变压器开关电源输出功率很大，工作效率很高，经桥式整流或全波整流后，输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很小，仅需要很小的滤波电感和电容，其输出电压纹波和电流纹波就可以达到非常小。
2、国内外发展情况(文献综述)1955年美国罗耶（GH.Roger)发明的自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器，是实现高频转换控制电路的开端，1957年美国查赛（Jen Sen)发明了自激式推挽双变压器，１９６４年美国科学家们提出取消工频变压器的串联开关电源的设想，这对电源向体积和重量的下降获得了一条根本的途径。
到了１９６９年由于大功率硅晶体管的耐压提高，二极管反向恢复时间的缩短等元器件改善，终于做成了２５千赫的开关电源。
目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
目前市场上出售的开关电源中采用双极性晶体管制成的１００kHz、用ＭＯＳ－ＦＥＴ制成的５００kHz电源，虽已实用化，但其频率有待进一步提高。
sg3525逆变器电路图大全（六款模拟电路工作原理详解）
sg3525逆变器电路图大全（六款模拟电路工作原理详解）SG3525引脚功能及特点简介SG3525内部框图SG3525引脚功能介绍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。
4.OSC.Output（引脚4）：振荡器输出端。
5.CT（引脚5）：振荡器定时电容接入端。
6.RT（引脚6）：振荡器定时电阻接入端。
7.Discharge（引脚7）：振荡器放电端。
该端与引脚5之间外接一只放电电阻，构成放电回路。
8.Soft-Start（引脚8）：软启动电容接入端。
该端通常接一只5的软启动电容。
pensation（引脚9）：PWM比较器补偿信号输入端。
在该端与引脚2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调节器。
10.Shutdown（引脚10）：外部关断信号输入端。
该端接高电平时控制器输出被禁止。
该端可与保护电路相连，以实现故障保护。
11.OutputA（引脚11）：输出端A。
引脚11和引脚14是两路互补输出端。
12.Ground（引脚12）：信号地。
13.Vc（引脚13）：输出级偏置电压接入端。
14.OutputB（引脚14）：输出端B。
引脚14和引脚11是两路互补输出端。
15.Vcc（引脚15）：偏置电源接入端。
16.Vref（引脚16）：基准电源输出端。
该端可输出一温度稳定性极好的基准电压。
特点如下：（1）工作电压范围宽：8—35V。
（2）5.1（11.0%）V微调基准电源。
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基于双SG 3525的半桥同步整流电路郑 峰,杨 旭,王兆安(西安交通大学,陕西西安 710049) 摘要:分析了常见同步整流管驱动电路的不足;介绍了一种基于双SG 3525的半桥同步整流电路。
用实验验证了该控制方法,并详细分析了同步整流管的损耗。
关键词:整流电路;驱动电路;模块中图分类号:TM46 文献标识码:A 文章编号:1000-100X (2003)06-0080-03H alf B ridge Converter with Synchronous R ectif ier Driven by Double SG 3525ZHEN G Feng ,YAN G Xu ,WAN G Zhao 2an(Xi ’an Jaotong U niversity ,xi ’an 710049,China )Abstract :A novel synchronous rectifier driven by double SG 3525in a half bridge converter is presented.The proposed method apears to have a good performance/cost and it is easily realized.The experiment results are given.The losses on the synchronous MOSFET are analyzed in detail.K ey w ords :rectifier drive circuit ;converter ;module1 前 言为了提高开关电源模块的效率,使其达到更高的功率密度,尤其是在低电压、大电流输出的电源模块中,同步整流电路几乎是必然的选择[1,2]。
目前,常用的同步整流管的驱动电路主要有自驱动、电流检测驱动、电荷保持驱动及专用驱动芯片驱动等,但这些驱动形式都存在相应的缺陷。
下面在分析上述缺陷的基础上,针对半桥电路,提出了一种采用两片SG3525(一片产生主电路的控制信号,另一片产生同步整流管的驱动信号)的控制电路。
采用这种控制方式具有成本低廉、易于实现等优点。
通过实验验证了采用该控制方法得到的良好效果。
2 常用同步整流管驱动电路及存在的问题2.1 自驱动电路图1示出自驱动电路的典型结构。
该电路具有拓扑结构简单,控制效果较好,采用的元器件较少等优点,但也存在以下缺点:①仅限于次级工作在两个电平的状态,即次级只能工作在正极性或者负极性。
对于存在死区的驱动电路,这种驱动不合适。
基金项目:获国家自然科学基金重点项目资助,项目批准号50237030。
定稿日期:2003-07-08作者简介:郑 峰(1971-),男,陕西西安人,硕士研究生,研究方向为DC/DC 变换器及其磁路集成技术。
②仅适于次级工作电压不高不低的情况,工作电压太高或太低都会影响MOSFET 的正常工作。
③同步整流管的保护较少,一旦电路出现故障,将会产生连锁反映。
④采用该驱动电路的电源模块存在并联问题。
⑤受专利保护,商业应用成本较高。
图1 自驱动电路2.2 电流检测驱动图2示出电流检测驱动电路。
该驱动方式的主要优点是适用范围广,可克服死区时的驱动问题。
但需引入一个电流互感器,同时,采用电流检测还存在同步整流管开关损耗过大等问题。
图2 电流检测驱动电路2.3 电荷保持驱动电路图3示出电荷保持驱动电路。
它是在自驱动电路基础上改进而成的。
在继承自驱动电路优点的同时,解决了死区驱动电平的问题,但该驱动电路的主8第37卷第6期2003年12月 电力电子技术Power Electronics Vol.37,No.6December ,2003要缺点是在移去电荷的时候可能存在变压器的次级短路。
图3 电荷保持电路2.4 采用专用驱动芯片采用专用驱动电路可很好地解决上述各种电路存在的缺点,但目前的主要问题是价格贵,电路复杂,同时系统在调整过程中,驱动芯片会存在较长时间的跟踪过程,将使同步整流管的控制策略恶化,从而造成很大损耗。
3 SG 3525的原理框图SG3525是美国硅通用公司的产品。
图4示出其电路原理方框图。
它由输出5.1V 、温度系数±1%的基准稳压电源、误差放大器、振荡频率在100Hz ～400kHz 范围内(其值由外接电阻R T ,电容C T 决定)的锯齿波振荡器、翻转触发器及保护电路组成。
图4 SG 3525的原理框图4 同步整流管的损耗分析通常,同步整流管工作过程中的损耗由通态损耗P on 、开关损耗P sw 、驱动损耗P gd 、MOSFET 输出电容损耗P oss 和体内二极管反向恢复损耗P qrr [3,4,5]5部分组成。
当主电路的拓扑结构和参数确定后,通态损耗、驱动损耗、输出电容损耗和体内二极管反向恢复损耗都成了定值。
因此,要想降低同步整流管的损耗,必须从降低开关损耗入手。
对于采用对称驱动的半桥电路(同步整流管采用自驱动方式),在死区都可看到图5所示的波形。
产生这种波形的原因在于同步整流管的体内二极管因续流而导通,产生了很高的导通压降,并且造成了很大的损耗。
为了减小该损耗,通常采用的方法是电荷保持驱动、电流检测驱动或专用芯片驱动,但如前所述,它们也都存在着种种缺点。
这里将采用一种简单有效的方法来减小这种损耗。
图5 体内二极管导通时的波形5 系统框图图6示出文中介绍方法的系统框图。
图中主电路侧SG3525用于产生主电路的PWM 控制信号,整流侧SG3525产生一个与主电路侧同步,但脉冲宽度宽于主电路侧的控制信号,用于驱动同步整流管。
图7示出两者的产生信号。
图6 控制系统框图图7 开关管(通道2)与同步整流管(通道1)的驱动波形由图7可见,当主电路侧的PWM 控制信号为低电平,整流侧的同步整流管继续导通,从而与另一只同步整流管的体内二极管共同为输出电感提供续流通路,使该同步整流管减少了一次体内二极管导通的机会,从损耗的角度分析,将减少一次开关损耗和体内二极管反向恢复损耗。
6 实验结果和分析实验采用同步整流管的型号为:IRL 2203(导通电阻为7mΩ,栅极输入电荷为60nC ,输出电容为1270p F ,体内二极管的反向恢复电荷为170nC )。
18基于双SG 3525的半桥同步整流电路采用的半桥电路,变压器二次侧为全波整流电路,输出电压3.3V ,电流30A ,工作频率50kHz ,占空比为0.95。
同步整流管散热器的热阻为20℃/W 。
图8示出同步整流管上漏极和源极之间所承受的电压,可明显看出,同步整流管的体内二极管在整个工作周期中只导通了一次。
图8 同步整流管漏、源极间的电压同步整流管的分析数据和实测数据如下:①流过每只同步整流管的电流有效值:I rms =∫0.45302d t =20.12(A )(1) ②导通损耗:P on =I rms 2R dson =2.835(W )(2)③开关损耗[2]:P sw =V d I 0Q gd +Q gs2I gf s =0.24(W )(3)式中 V d ———体内二极管前向导通电压Q gd ———密勒电荷Q gs2———过阈值后栅源电荷I g ———栅极驱动电流④驱动损耗[3]:P gd =Q g V g f s =0.045(W )(4)式中 Q g ———栅极输入电荷V g ———栅极驱动电压⑤输出电容损耗[3]:P qoss =12V off Q oss f s=0.0127(W )(5)式中 V off ———同步整流管关断电压Q oss ———同步整流管输出电荷⑥体内二极管反向恢复损耗:P qrr =Q rr V r f s =0.17(W )(6)式中 Q rr ———体内二极管反向恢复电荷V r ———体内二极管反向恢复电压 ⑦体内二极管续流损耗:P diode =V dI o 21-D2=0.45(W )(7)⑧总的损耗:P loss =3.7527(W )(8)⑨总的温升:P loss R θ=75.054(℃)(9)式中 R θ———同步整流管管壳热阻实测温升为68℃,与理论值略有偏差。
7 结 论分析了多种现有同步整流电路存在的缺点和不足,提出采用PWM 控制集成电路SG3525构成同步整流的控制电路;还分析了同步整流电路的损耗机理,并用理论分析和实验证实,采用新的同步整流控制电路能够降低电路的损耗。
其结论为:①同步整流管工作时存在多种损耗,分析了产生这些损耗的原因,采用有针对性的控制策略是提高效率的关键。
②对于半桥电路,同步整流管在死区时的控制策略对减少同步整流管的损耗,起着非常重要的作用。
③实验分析表明,介绍的同步整流管驱动电路是一种简单、经济的同步整流管驱动电路。
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