SG3525A开关电源设计ppt课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
11 OUTB
14
1000u/35V C1
7
4K7 3 R3
10
8
C2 10u/16V
OS C OUT
/SYNC SD
IC1
SG3525
SS
C OMP
9
R7 100K
IN-
1
R9 4K7
IN+
2
Vref
16
4K7 R8
C5 470/16V
R11 3K6
12 GND DI SC
7 5 CT 6 RT
R4
50%占空比TSS＝5*104CSS
8.0~7.5V)
▪ 放电时间~3RDCT(死 ▪ 关断引脚电压>0.7V时，软启电容以 ▪ 锁住PWM防止多重脉冲。
区时间)
150uA开始放电，进行限流；>1.4V时，▪ 双源/吸流输出±400mA
▪ 锯齿波1.0~3.3V
PWM锁存器关断输出。
5
五、SG3525A推荐的工作条件
6.8及相应十百千uF，耐压有6、16、25、
35、50、63、100、120、200、400V。
3. 工作频率：音频上限~50kHz， Fosc~41kHz，TOSC=24.4uS， tON=TOSCVO/(VIN-Vsta)=10.5~17.2uS。
课程设计案例 分析
单端正激式开关稳压电源 或降压型开关稳压电源设计
1
一． 技术指标
1. 电源容量 ▪ 输入：交流15~24Vac。 ▪ 输出：电源电压+12V(不可调)，纹波小于
50mVP-P，最大输出电流0.5A(限流型保护)。 2. 工作频率 ▪ 开关电源的工作频率为30~40kHz。 3. 控制电路 ▪ 采用脉冲宽度调制控制集成电路。
C3 R5
200
222 15K
图三：由TL494组成降压型开关稳压电源
软启动－－上电时输出电压由低到高建立，需要一定时间。 上电时，C2充电需要一定时间，SS端电压由低逐渐变高，输出管的导 通时间逐渐增大，输出电压逐渐升高。
8
七、参数选择
IC VEC PT
1. 整流管：桥式整流，整流管电流=0.5负 载电流，最大反向电压=输入交流电压 峰值，IN4007(1A/1kV)可以满足要求。
4. 易于建立工程设计概念：课题涉及多个典型的工程要素， 如：功率器件的最大电流、耐压、开关速度，磁性材料 的选择、功率电感的设计与绕制等。
5. 较典型的设计验证方法和负载实验。
3
三、单端正激式开关电源的工作原理
1. 导通状态
I ON
UL L
t1
UI
UO L
t1
2. 截止状态
I OFF
UL L
Q
SYNC
3
RT 6 RT
振荡器
触发器 Q
或非
OU TB
14
5 CT
Q
t
CT
DISC
/Q
7
RD
P W M比较器
SG3527A的输出结构
R
VC
COMP
S1
t
9
PWM
S2 锁存器 P
或非
OU TA
P
IN-
Vref
1
IN+
2
SS 误差放大器 50uA
8
或非
OU TB
OUTA
t
SD 5K
10
t OUTB
5K
t2
UO L
t2
3. 输入输出关系
I ON I OFF
U O U I t1
t1 t2 称为占空比
4
四、SG3525A、3527A的内部结构与功能
UCT
VCC
15
SG3525A的输出结构
Vref
16
基准调整器
欠压锁定
VC 13
OUTOSC
t
GN D
12
或非
OU TA
11
OSCO UT
t
4
11 OUTB
14
1000u/35V C1
7
4K7 3 R3
10
8
C2 10u/16V
OS C OUT
/SYNC SD
IC1
SG3525
SS
C OMP
9
R7 100K
IN-
1
R9 4K7
IN+
2
Vref
16
4K7 R8
C5 470/16V
R11 3K6
12 GND DI SC
7 5 CT 6 RT
R4
响控制精度。C4和R6影响误差放大器的动态放大倍数，抑制瞬变。
7
六 、 原 理 图
1A/400V
L1 10mH/0.5A
T1
TIP1 27 (100V/5A/Darl-L)
R1 4K7
R2
4K7
104 C4
4K7 104 R6 C4
FR107 D4
+12
5K1
104
R10
C6
VCC 15 13
VC OUTA
VIN+VF
2. 滤波电容：RLC=(3~5)T，整流滤波后
IECO
VSTA
直流电压VIN=18.0~28.8V，
tON
tOFF
t
RL~18.0V/0.5A=36Ohm, T＝10mS， 图四：开关管开关速度与功耗分析
1000uF/35V电解电容可满足要求。最
常用电解电容：1.0、2.2、3.3、4.7、
单位 V V mA mA mA kΩ μF Ω kHz ℃
6
六 、 原 理 图
1A/400V
L1 10mH/0.5A
T1
TIP1 27 (100V/5A/Darl-L)
R1 4K7
R2
4K7
104 C4
4K7 104 R6 C4
FR107 D4
+12
5K1
104
R10
C6
VCC 15 13
VC OUTA
C3 R5
200
222 15K
图三：由TL494组成降压型开关稳压电源
▪ 稳压原理－－输出电压负反馈。
若某种原因导致输出电压过高，则误差放大器1反向端电位升高，反馈/PWM端电
位降低，输出管导通时间减少，占空比减少，结果输出电压减少。最终使输出电
压保持稳定，R10和R11中点电压为5V。R7/R8为误差放大器的静态放大倍数，影
2
二． 课题的意义
1. 具有实用性：几乎所有的电子设备都涉及电源设计，容 量较大时多采用开关电源。
2. 掌握一种共性技术：脉冲宽度调制技术－PWM是一项共 性技术，应用面广，如硅整流弧焊电源控制、逆变电源 设计、恒温控制、直流电机调速等。
3. 学习集成电路应用方法：TL494、SG3525A是常用的、 典型的固定频率的脉冲宽度调制控制电路，应用方法有 一定代表性。
条件 电源电压 集电极电压 输出吸入/源电流（待机） 输出吸入/源电流（峰值） 基准输出电流 计时电阻 计时电容 去磁电阻 振荡器频率 工作环境温度范围
符号 VCC VC Io Io Iref RT CT RD Fosc TA
最小 8.0 4.5 0 0 0 2.0 0.001 0 0.1 0
最大 35 35 ±100 ±400 20 150 0.2 500 400 ＋70
t
▪ 工作电压8.0~35V ▪ 补偿COMP和软启动SS两端电平较低 ▪ 判断命令很短，放电不
▪ 基准电压5.1V±1%
者取得控制权，脉宽正比于控制电平。 足，逐个脉冲的关断。
▪ 振荡频率0.1~400kHz ▪ SS端外接电容设定软启时间，达到 ▪ 输入欠电压锁定(施密特
▪ 充电时间~0.7RTCT
14
1000u/35V C1
7
4K7 3 R3
10
8
C2 10u/16V
OS C OUT
/SYNC SD
IC1
SG3525
SS
C OMP
9
R7 100K
IN-
1
R9 4K7
IN+
2
Vref
16
4K7 R8
C5 470/16V
R11 3K6
12 GND DI SC
7 5 CT 6 RT
R4
50%占空比TSS＝5*104CSS
8.0~7.5V)
▪ 放电时间~3RDCT(死 ▪ 关断引脚电压>0.7V时，软启电容以 ▪ 锁住PWM防止多重脉冲。
区时间)
150uA开始放电，进行限流；>1.4V时，▪ 双源/吸流输出±400mA
▪ 锯齿波1.0~3.3V
PWM锁存器关断输出。
5
五、SG3525A推荐的工作条件
6.8及相应十百千uF，耐压有6、16、25、
35、50、63、100、120、200、400V。
3. 工作频率：音频上限~50kHz， Fosc~41kHz，TOSC=24.4uS， tON=TOSCVO/(VIN-Vsta)=10.5~17.2uS。
课程设计案例 分析
单端正激式开关稳压电源 或降压型开关稳压电源设计
1
一． 技术指标
1. 电源容量 ▪ 输入：交流15~24Vac。 ▪ 输出：电源电压+12V(不可调)，纹波小于
50mVP-P，最大输出电流0.5A(限流型保护)。 2. 工作频率 ▪ 开关电源的工作频率为30~40kHz。 3. 控制电路 ▪ 采用脉冲宽度调制控制集成电路。
C3 R5
200
222 15K
图三：由TL494组成降压型开关稳压电源
软启动－－上电时输出电压由低到高建立，需要一定时间。 上电时，C2充电需要一定时间，SS端电压由低逐渐变高，输出管的导 通时间逐渐增大，输出电压逐渐升高。
8
七、参数选择
IC VEC PT
1. 整流管：桥式整流，整流管电流=0.5负 载电流，最大反向电压=输入交流电压 峰值，IN4007(1A/1kV)可以满足要求。
4. 易于建立工程设计概念：课题涉及多个典型的工程要素， 如：功率器件的最大电流、耐压、开关速度，磁性材料 的选择、功率电感的设计与绕制等。
5. 较典型的设计验证方法和负载实验。
3
三、单端正激式开关电源的工作原理
1. 导通状态
I ON
UL L
t1
UI
UO L
t1
2. 截止状态
I OFF
UL L
Q
SYNC
3
RT 6 RT
振荡器
触发器 Q
或非
OU TB
14
5 CT
Q
t
CT
DISC
/Q
7
RD
P W M比较器
SG3527A的输出结构
R
VC
COMP
S1
t
9
PWM
S2 锁存器 P
或非
OU TA
P
IN-
Vref
1
IN+
2
SS 误差放大器 50uA
8
或非
OU TB
OUTA
t
SD 5K
10
t OUTB
5K
t2
UO L
t2
3. 输入输出关系
I ON I OFF
U O U I t1
t1 t2 称为占空比
4
四、SG3525A、3527A的内部结构与功能
UCT
VCC
15
SG3525A的输出结构
Vref
16
基准调整器
欠压锁定
VC 13
OUTOSC
t
GN D
12
或非
OU TA
11
OSCO UT
t
4
11 OUTB
14
1000u/35V C1
7
4K7 3 R3
10
8
C2 10u/16V
OS C OUT
/SYNC SD
IC1
SG3525
SS
C OMP
9
R7 100K
IN-
1
R9 4K7
IN+
2
Vref
16
4K7 R8
C5 470/16V
R11 3K6
12 GND DI SC
7 5 CT 6 RT
R4
响控制精度。C4和R6影响误差放大器的动态放大倍数，抑制瞬变。
7
六 、 原 理 图
1A/400V
L1 10mH/0.5A
T1
TIP1 27 (100V/5A/Darl-L)
R1 4K7
R2
4K7
104 C4
4K7 104 R6 C4
FR107 D4
+12
5K1
104
R10
C6
VCC 15 13
VC OUTA
VIN+VF
2. 滤波电容：RLC=(3~5)T，整流滤波后
IECO
VSTA
直流电压VIN=18.0~28.8V，
tON
tOFF
t
RL~18.0V/0.5A=36Ohm, T＝10mS， 图四：开关管开关速度与功耗分析
1000uF/35V电解电容可满足要求。最
常用电解电容：1.0、2.2、3.3、4.7、
单位 V V mA mA mA kΩ μF Ω kHz ℃
6
六 、 原 理 图
1A/400V
L1 10mH/0.5A
T1
TIP1 27 (100V/5A/Darl-L)
R1 4K7
R2
4K7
104 C4
4K7 104 R6 C4
FR107 D4
+12
5K1
104
R10
C6
VCC 15 13
VC OUTA
C3 R5
200
222 15K
图三：由TL494组成降压型开关稳压电源
▪ 稳压原理－－输出电压负反馈。
若某种原因导致输出电压过高，则误差放大器1反向端电位升高，反馈/PWM端电
位降低，输出管导通时间减少，占空比减少，结果输出电压减少。最终使输出电
压保持稳定，R10和R11中点电压为5V。R7/R8为误差放大器的静态放大倍数，影
2
二． 课题的意义
1. 具有实用性：几乎所有的电子设备都涉及电源设计，容 量较大时多采用开关电源。
2. 掌握一种共性技术：脉冲宽度调制技术－PWM是一项共 性技术，应用面广，如硅整流弧焊电源控制、逆变电源 设计、恒温控制、直流电机调速等。
3. 学习集成电路应用方法：TL494、SG3525A是常用的、 典型的固定频率的脉冲宽度调制控制电路，应用方法有 一定代表性。
条件 电源电压 集电极电压 输出吸入/源电流（待机） 输出吸入/源电流（峰值） 基准输出电流 计时电阻 计时电容 去磁电阻 振荡器频率 工作环境温度范围
符号 VCC VC Io Io Iref RT CT RD Fosc TA
最小 8.0 4.5 0 0 0 2.0 0.001 0 0.1 0
最大 35 35 ±100 ±400 20 150 0.2 500 400 ＋70
t
▪ 工作电压8.0~35V ▪ 补偿COMP和软启动SS两端电平较低 ▪ 判断命令很短，放电不
▪ 基准电压5.1V±1%
者取得控制权，脉宽正比于控制电平。 足，逐个脉冲的关断。
▪ 振荡频率0.1~400kHz ▪ SS端外接电容设定软启时间，达到 ▪ 输入欠电压锁定(施密特
▪ 充电时间~0.7RTCT