SG3525A开关电源设计ppt课件
SG3525A的功能
VT1和VT2分别由SG3525的输出端A和输出端B输出的正向驱动电流驱动。电阻R2和R3是限流电阻，是为了防止注入VT1和VT2的正向基极电流超出控制器所允许的输出电流。C1和C2是加速电容，起到加速VT1和VT2导通的作用。由于SG3525的输出驱动电路是低阻抗的，而功率MOSFET的输入阻抗很高，因此输出端A和输出端B与VT1和VT2栅极之间无须串接限流电阻和加速电容，就可以直接推动功率MOSFET
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。
6增加了PWM锁存器。为了使关断电路更可靠的工作，SG3525在其内部增加了PWM锁存器。PWM比拟器输出信号首先送至PWM锁存器，锁存器由关断电路置位，由振荡器输出时间脉冲复位。当关断电路工作时，即使过电流信号立即消失，锁存器也可以维持一个周期的关断控制，直到下一周期时钟信号使锁存器复位为止。同时，由于PWM锁存器对PWM比拟器的置位信号进展锁存，误差放大器上的噪声信号、振铃及其他信号在此过程中都被消除了。只有在下一个时钟周期才能重新复位，可靠性大大提高。
锁存器由关断电路置位，由振荡器输出时间脉冲复位
1．Inv.input(引脚1)：误差放大器反向输入端。在闭环系统中，该引脚接反应信号。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应网络，可以构成比例、比例积分和积分等类型的调节器。
基于SG3525的DCDC开关电源设计
基于SG3525的DCDC开关电源设计基于SG3525的DC/DC开关电源设计The Design of DC/DC Switching PowerSupply Based on SG3525毕业设计任务书题目基于SG3525的DC/DC开关电源设计一、设计内容设计一个基于SG3525可调占空比的推挽式DC/DC开关电源，给出系统的电路设计方法以及主要单元电路的参数计算。
二、基本要求1. 系统工作原理及设计思路。
2. 设计开关电源主电路。
3. 选择电源变压器，设计开关管的驱动控制电路。
4. 主要元器件的选择。
5. 利用saber进行系统仿真。
三、主要技术指标输入电压为DC10—35V，输入额定电压为12V，输出为360V，额定功率为500W。
电路以SG3525为控制芯片，使电源工作性能稳定，电源效率高。
四、应收集的资料及参考文献[1] 邹怀虚. 电源应用技术[M]. 北京：科学出版社.1998[2] 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，2001五、毕业设计进度计划第1—2周：收集资料，完成系统工作原理及设计思路开题报告。
第3周：设计开关电源主电路。
第4—6周：选择电源变压器，设计开关管的驱动控制电路及主要元器件的选择。
第7周：中期检查。
第8—11周：利用saber进行系统仿真。
第12—13周：论文审核定稿。
第14—15周：答辩。
毕业设计开题报告题目基于SG3525的DC/DC开关电源设计一、研究背景21世纪是信息化的时代，信息化的快速发展使得人们对于电子设备、产品的依赖性越来越大，而这些电子设备、产品都离不开电源。
开关电源相对于线性电源具有效率、体积、重量等方面的优势，尤其是高频开关电源正变得更轻，更小，效率更高，也更可靠，这使得高频开关电源成为了应用最广泛的电源。
从开关电源的组成来看，它主要由两部分组成：功率级和控制级。
功率级的主要任务是根据不同的应用场合及要求，选择不同的拓扑结构，同时兼顾半导体元件考虑设计成本；控制级的主要任务则是根据电路电信号选择合适的控制方式，目前的开关电源以PWM控制方式居多。
SG3525A的功能
SG3525A和SG3527A的内部结构框图如图1所示，两芯片的时序控制电路相同，仅输出结构不同，其中SG3525A适用于驱动N沟道MOS管，而SG3527A适用于驱动P沟道MOS管。
SG3525A的功能如下，①工作电压范围8.0~35V。
②基准电压5.1V±1%。
③输入欠电压锁定(8.0~7.5V)。
④锯齿波振荡频率（FOSC=1/[(0.7*RT+RD)*CT]）范围0.1~400kHz，其中t1=0.67RTCT为定时电容充电时间，t2=1.3RDCT为定时电容放电时间，定时电容引脚的信号波形如图2(a)所示，线性上升和指数下降对应充放电过程，锯齿波波幅1.0~3.3V。
⑤放电过程产生时钟信号输出，信号波形如图2(b)所示。
内部时钟信号复位PWM锁存器，并锁定或非门，禁止脉冲输出，因此死区时间即为放电时间；时钟信号还驱动触发器，触发器输出控制或非门，形成推挽式输出，触发器输出波形如图2(c)和(d)所示。
外部时钟信号可用于多芯片级联应用时的同步信号，主芯片的时钟输出信号作为从芯片的同步输入。
⑥PWM脉冲宽度由“反馈PWM输入”引脚COM和软启动引脚SS中电平较低的一端控制，控制电平与电容器CT 上的锯齿波进行比较，当锯齿波电平高于控制电平时，比较器输出高电平置位PWM锁存器，锁住PWM，防止多重脉冲。
控制电平线性增加时，输出晶体管中的电流扇出管导通时间线性增加，PWM锁存器的输出波形如图2(e)所示。
⑦非欠压和关断状态下，时钟信号、触发器输出Q和PWM锁存器输出P均为低电平时，OUTA输出高电平，输出A和B为推挽式工作方式，拉/灌电流峰值为±400mA，输出波形如图2(f)和(g)所示。
⑧软启动端SS以50µA电流向外接电容充电，电容大小设定软启时间，达到50%占空比的时间为SS4SSC105T×≈秒，其中SSC以µF为单位。
⑨关断引脚SD的电压>0.7V时，软启动电容以150µA电流开始放电，CSS电位下降，限制输出脉冲宽度。
SG3525A
本文涉及的是光明工程中一个课题的具体技术问题。
该课题的基本原理是逆变器由直流蓄电池供电,用太阳能为蓄电池充电,然后逆变电源输出220V、50Hz的交流电供用户使用。
在研制过程中,有时随机出现烧毁大功率管的现象,本文对这一现象给出了解决方案。
图1 SG3525A驱动MOS功率管电路图图2 逆变器工作过程中波形图（a）图3 (A)逆变器缓启动(B)逆变器硬启动SG3525A和逆变电源本课题研发的逆变器使用的核心器件是SG3525A,以下分别简述其基本性能和工作过程。
SG3525A基本性能SG3525A PWM型开关电源集成控制器包括开关稳压所需的全部控制电路,设有欠压锁定电路和缓启动电路可提供精密度为5V±1%的基准电压。
其开关频率高达200KHz以上,适合于驱动N沟道MOS功率管。
本课题使用SG3525A产生50Hz的准正弦方波,为逆变器提供输出功率信号,去推动N沟道MOS功率管90N08,如图1所示。
逆变器工作过程当SG3525A被加电后(12V)会输出两列50Hz反向的方波,其幅度为9V。
这两路方波分别进入G1、G2、G3、G4所示的四条支路(图1),经各电路分别调整后输出,输出脉冲序列如图2(B)所示。
最终调制合成为A、B 两端输出的交流方波。
其波形见图2(A)。
该50Hz的序列方波由A、B两端进入电力变压器DT。
通过变压器升压后由逆变器电源输出220V、50Hz交流方波。
根据市场的不同需求生产出200W、600W、800W各个系列的逆变电源。
问题的出现与解决逆变器在额定负载条件下能够长期运行,但是当进行负载切换时或者当外电路有严重扰动时,偶尔会发生大功率管MOSFET90N08烧毁的现象。
现以800W逆变器进行剖析。
缓启动：如图3(A)所示状态,同时满负载加在逆变器输出上,然后启动逆变器使之运行,一切正常工作。
硬启动：如图3(B)所示状态,即加满负载后再闭合开关K1强行硬启动。
这时就偶尔有大功率场效应管短路烧毁的现象发生,经分析发现当G3推动的大功率管TV3尚未完全关断时,G4开启了对应的大功率管TV4,如果TV3和TV4同时开通就会造成短路现象。
SG3525A脉宽调制器控制电路
SG3525A 脉宽调制器控制电路一．简介SG3525A 系列脉宽调制器控制电路可以改进为各种类型的开关电源的控制性能和使用较少的外部零件。
在芯片上的5.1V 基准电压调定在±1％，误差放大器有一个输入共模电压范围。
它包括基准电压，这样就不需要外接的分压电阻器了。
一个到振荡器的同步输入可以使多个单元成为从电路或一个单元和外部系统时钟同步。
在CT 和放电脚之间用单个电阻器连接即可对死区时间进行大范围的编程。
在这些器件内部还有软起动电路，它只需要一个外部的定时电容器。
一只断路脚同时控制软起动电路和输出级。
只要用脉冲关断，通过PWM （脉宽调制）锁存器瞬时切断和具有较长关断命令的软起动再循环。
当VCC 低于标称值时欠电压锁定禁止输出和改变软起动电容器。
输出级是推挽式的可以提供超过200mA 的源和漏电流。
S G3525A 系列的N O R （或非）逻辑在断开状态时输出为低。
²工作范围为8.0V 到35V ²5.1V ±1.0％调定的基准电压 ²100Hz 到400K H z 振荡器频率 ²分立的振荡器同步脚二．SG3525A 内部结构和工作特性（1）基准电压调整器基准电压调整器是输出为5.1V ，50mA ，有短路电流保护的电压调整器。
它供电给所有内部电路，同时又可作为外部基准参考电压。
若输入电压低于6V 时，可把15、16脚短接，这时5V 电压调整器不起作用。
（2）振荡器3525A 的振荡器，除C T 、R T 端外，增加了放电7、同步端3。
RT 阻值决定了内部恒流值对CT 充电，CT 的放电则由5、7端之间外接的电阻值R D 决定。
把充电和放电回路分开，有利于通过R D 来调节死区的时间，因此是重大改进。
uc3525a(同SG3525)
FEATURESDESCRIPTIONBLOCK DIAGRAMINV NI OUTPUT BOUTPUT AVCOUTPUT BOUTPUT A VCOSC UC1525A,UC1527A UC2525A,UC2527A UC3525A,UC3527ASLUS191C–FEBRUARY 1997–REVISED JANUARY 2008REGULATING PULSE WIDTH MODULATORS•8-V to 35-V Operation• 5.1-V Reference Trimmed to 1%The UC1525A/1527A series of pulse width modulator integrated circuits are designed to offer improved •100-Hz to 500-kHz Oscillator Range performance and lowered external parts count when •Separate Oscillator Sync Terminal used in designing all types of switching power •Adjustable Deadtime Control supplies.The on-chip +5.1-V reference is trimmed to 1%and the input common-mode range of the error •Internal Soft-Startamplifier includes the reference voltage,eliminating •Pulse-by-Pulse Shutdownexternal resistors.A sync input to the oscillator allows •Input Undervoltage Lockout With Hysteresis multiple units to be slaved or a single unit to be synchronized to an external system clock.A single •Latching PWM to Prevent Multiple Pulses resistor between the C T and the discharge terminals •Dual Source/Sink Output Driversprovides a wide range of dead-time adjustment.These devices also feature built-in soft-start circuitry with only an external timing capacitor required.A shutdown terminal controls both the soft-start circuitry and the output stages,providing instantaneous turn off through the PWM latch with pulsed shutdown,as well as soft-start recycle with longer shutdown commands.Please be aware that an important notice concerning availability,standard warranty,and use in critical applications of Texas Instruments semiconductor products and disclaimers thereto appears at the end of this data sheet.PRODUCTION DATA information is current as of publication date.Copyright ©1997–2008,Texas Instruments IncorporatedProducts conform to specifications per the terms of the Texas Edited by Foxit ReaderCopyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008For Evaluation Only.RECOMMENDED OPERATING CONDITIONS (1)UC1525A,UC1527A UC2525A,UC2527A UC3525A,UC3527ASLUS191C–FEBRUARY 1997–REVISED JANUARY 2008These devices have limited built-in ESD protection.The leads should be shorted together or the device placed in conductive foam during storage or handling to prevent electrostatic damage to the MOS gates.These functions are also controlled by an undervoltage lockout which keeps the outputs off and the soft-start capacitor discharged for sub-normal input voltages.This lockout circuitry includes approximately 500mV of hysteresis for jitter-free operation.Another feature of these PWM circuits is a latch following the comparator.Once a PWM pulse has been terminated for any reason,the outputs will remain off for the duration of the period.The latch is reset with each clock pulse.The output stages are totem-pole designs capable of sourcing or sinking in excess of 200mA.The UC1525A output stage features NOR logic,giving a LOW output for an OFF state.The UC1527A utilizes OR logic which results in a HIGH output level when OFF.UCx52xAUNIT+V IN Supply voltage40V CCollector supply voltage 40VLogic inputs –0.3to +5.5Analog inputs–0.3to +V INOutput current,source or sink 500Reference output current 50mAOscillator charging current 5Power dissipation at T A =+25°C (2)1000mWPower dissipation at T C =+25°C (2)2000Operating junction temperature –55to 150Storage temperature range–65to 150°CLead temperature (soldering,10seconds)300(1)Values beyond which damage may occur.(2)See Thermal Characteristics table.(1)Range over which the device is functional and parameter limits are assured.2Submit Documentation Feedback Copyright ©1997–2008,Texas Instruments IncorporatedEdited by Foxit ReaderCopyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008For Evaluation Only.THERMAL CHARACTERISTICSCONNECTION DIAGRAMS1234 5678161514131211109INV Input NI Input SYNC OSC OutputC T R TDischarge Soft StartV REF +V INOutput B V CGround Output A Shutdown CompensationJ or N PACKAGE (TOP VIEW)3212019910111213456781817161514Output B V C NC Ground Output ASYNC OSC OutputNC C T R TQ AND L PACKAGES(TOP VIEW)N I I n p u t I N V I n p u t N C C o m p e n s a t i o n S h u t d o w nV +V D i s c h a r g e S o f t S t a r t N C I NR E F NC − No internal connectionUC1525A,UC1527A UC2525A,UC2527A UC3525A,UC3527ASLUS191C–FEBRUARY 1997–REVISED JANUARY 2008over operating free-air temperature range (unless otherwise noted)PACKAGEθJA θJC J-1680-12028N-169045DW-1645-9025PLCC-2043-7534LCC-2070-8020PLCC-20,LCC-20DIL-16Copyright ©1997–2008,Texas Instruments Incorporated Submit Documentation Feedback3Edited by Foxit ReaderCopyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008For Evaluation Only.ELECTRICAL CHARACTERISTICSf +1C T ǒ0.7R T )3RD ǓUC1525A,UC1527A UC2525A,UC2527A UC3525A,UC3527ASLUS191C–FEBRUARY 1997–REVISED JANUARY 2008+V IN =20V,and over operating temperature,unless otherwise specified,T A =T JPARAMETERTEST CONDITIONSMIN TYP MAX UNITREFERENCE UC152xA,UC252xA5.05 5.10 5.15Output voltage T J =25°C VUC352xA5.05.1 5.2Line regulationg V IN =8V to 35V 1020Load regulationg I L =0mA to 20mA 2050mVTemperature stability(1)Over operating range 2050UC152xA,UC252xA5.0 5.2Total output variation (1)Line,load,and temperature V UC352xA4.955.25Shorter circuit current V REF =0,T J =25°C 80100mA Output noise Voltage (1)10Hz ≤10kHz,T J =25°C 40200µVrms Long term stability (1)T J =125°C 2050mVOSCILLATOR SECTION (2)Initial accuracy (1)(2)T J =25°C 2%6%UC152xA,UC252xA0.3%1%Voltage stability (1)(2)V IN =8V to 35V UC352xA1%2%Temperature stability (1)Over operating range 3%6%Minimum frequency R T =200k Ω,C T =0.1µF 120Hz Maximum frequency R T =2k Ω,C T =470pF 400kHz Current mirror I RT =2mA1.72.0 2.2mA Clock amplitude (1)(2)3.0 3.5V Clock width (1)(2)T J =25°C0.30.5 1.0µs Syncronization threshold (1)(2)1.22.0 2.8V Sync input currentSync voltage =3.5V1.02.5mA ERROR AMPLIFIER SECTION (V CM =5.1V)UC152xA,UC252xA0.55mVInput offset voltage UC352xA210Input bias current 110µA Input offset current 1DC open loop gain R L ≥10M Ω6075dB Gain-bandwidth product (1)A V =0dB,T J =25°C12MHz DC transconductanc (1)(3)T J =25°C,30k Ω≤R L ≤1M Ω1.1 1.5mSLow-level output voltage 0.20.5V High-level output voltage 3.85.6Common mode rejection V CM =1.5V to 5.2V 6075dBSupply voltage rejection V IN =8V to 35V5060(1)These parameters,although ensured over the recommended operating conditions,are not 100%tested in production.(2)Tested at f OSC =40kHz (R T =3.6k Ω,C T =0.01µF,R D =0.Approximate oscillator frequency is defined by:(3)DC transconductance (g M )relates to DC open-loop voltage gain (A V )according to the following equation:A V =g M R L where R L is the resistance from pin 9to ground.The minimum g M specification is used to calculate minimum A V when the error amplifier output is loaded.4Submit Documentation Feedback Copyright ©1997–2008,Texas Instruments IncorporatedInv Input NI InputWCompto PWMComparatorUC1525A,UC1527A UC2525A,UC2527A UC3525A,UC3527ASLUS191C–FEBRUARY 1997–REVISED JANUARY 2008ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)+V IN =20V,and over operating temperature,unless otherwise specified,T A =T JPARAMETERTEST CONDITIONSMINTYPMAXUNITPWM COMPARATOR Minimum duty-cycle 0%Maximum duty-cycle 45%49%Zero duty-cycle 0.70.9Input threshold (4)V Maximum duty-cycle3.3 3.6Input bias current (4)0.051.0µASHUTDOWN Soft-start current V SD =0V,V SS =0V 255080µA Soft-start low level V SD =2.5V0.40.7V Shutdown threshold To outputs,V SS =5.1V,T J =25°C 0.60.8 1.0Shutdown input current V SD =2.5V0.4 1.0mA Shutdown Delay (5)V SD =2.5V,T J =25°C 0.20.5µsOUTPUT DRIVERS (each output)(V C =20V)I SINK =20mA 0.20.4Low-level output voltage I SINK =100mA 1.0 2.0I SOURCE =20mA 1819V High-level output voltage I SOURCE =100mA 1718Undervoltage lockout V COMP and V SS =High 678V C OFF Current (6)V C =35V200µA Rise Time (5)C L =1nF,T J =25°C 100600nsFall Time(5)C L =1nF,T J =25°C 50300TOTAL STANDBY CURRENT Supply Current V IN =35V1420mA(4)Tested at f OSC =40kHz (R T =3.6k Ω,C T =0.01µF,R D =0Ω.(5)These parameters,although ensured over the recommended operating conditions,are not 100%tested in production.(6)Collector off-state quiescent current measured at pin 13with outputs low for UC1525A and high for UC1527A.UC1525A Error AmplifierCopyright ©1997–2008,Texas Instruments Incorporated Submit Documentation Feedback 5PRINCIPLES OF OPERATION AND TYPICAL CHARACTERISTICSClockF/F PWMOutput+V SUPPLYReturnUC1525A,UC1527A UC2525A,UC2527A UC3525A,UC3527ASLUS191C–FEBRUARY 1997–REVISED JANUARY 2008Figure 1.UC1525A Output Circuit (1/2circuit shown)Figure 2.Grounded Driver Outputs For Single-Ended SuppliesFor single-ended supplies,the driver outputs are grounded.The V C termainal is switched to ground by the totem-pole source transistors on alternate oscillator cycles.6Submit Documentation Feedback Copyright ©1997–2008,Texas Instruments IncorporatedReturnS a t u r a t i o n V o l t a g e − VOutput Current, Source or Sink − A+V SUPPLYReturnUC1525A,UC1527A UC2525A,UC2527A UC3525A,UC3527ASLUS191C–FEBRUARY 1997–REVISED JANUARY 2008PRINCIPLES OF OPERATION AND TYPICAL CHARACTERISTICS (continued)Figure 3.Output Drivers With Low Source ImpedanceThe low source impedance of the output drivers provides rapid charging of power FET input capacitance while minimizing external components.Figure 4.UC1525A Output Saturation Characteristics.Figure 5.Conventional Push-Pull Bipolar DesignIn conventional push-pull bipolar designs,forward base drive is controlled by R1–R3.Rapid turn-off times for the power devices are achieved with speed-up capacitors C1and C2.Copyright ©1997–2008,Texas Instruments IncorporatedSubmit Documentation Feedback 7+V SUPPLYReturnV REF R T C TWSYNCDISCHARGEGND UC1525A,UC1527A UC2525A,UC2527A UC3525A,UC3527ASLUS191C–FEBRUARY 1997–REVISED JANUARY 2008PRINCIPLES OF OPERATION AND TYPICAL CHARACTERISTICS (continued)Figure 6.Low Power TransformersLow power transformers can be driven by the UC1525A.Automatic reset occurs during dead time,when both ends of the primary winding are switched to ground.Figure 7.UC1525A Oscillator Schematic8Submit Documentation Feedback Copyright ©1997–2008,Texas Instruments IncorporatedShutdown Options (See Block Diagram)− T i m i n g R e s i s t a n c e − k R T ΩCharge Time − m s− D e a d T i m e R e s i s t a nc e −R D ΩCharge Time − m sMinimum Recommended R T − k WM a x i m u m r e c o m m e n d e d RDf − Frequency − HzO p e n -L o o p V o l t a g e G a i n − d B°°°O p e n -L o o p P h a s eUC1525A,UC1527A UC2525A,UC2527A UC3525A,UC3527ASLUS191C–FEBRUARY 1997–REVISED JANUARY 2008PRINCIPLES OF OPERATION AND TYPICAL CHARACTERISTICS (continued)Since both the compensation and soft-start terminals (Pins 9and 8)have current source pull-ups,either can readily accept a pull-down signal which only has to sink a maximum of 100A to turn off the outputs.This is subject to the added requirement of discharging whatever external capacitance may be attached to these pins.An alternate approach is the use of the shutdown circuitry of Pin 10which has been improved to enhance the available shutdown options.Activating this circuit by applying a positive signal on Pin 10performs two functions;the PWM latch is immediately set providing the fastest turn-off signal to the outputs;and a 150-A current sink begins to discharge the external soft-start capacitor.If the shutdown command is short,the PWM signal is terminated without significant discharge of the soft-start capacitor,thus,allowing,for example,a convenient implementation of pulse-by-pulse current limiting.Holding Pin 10high for a longer duration,however,will ultimately discharge this external capacitor,recycling slow turn-on upon release.Pin 10should not be left floating as noise pickup could conceivably interrupt normal operation.All transitions of the voltage on pin 10should be within the time frame of one clock cycle and not repeated at a frequency higher than 10clock cycles.Oscillator Charge Time vs R T and C TOscillator Discharge Time vs R T C TFigure 8.Figure 9.Maximum Value R D vs Minimum Value R TError Amplifier Voltage Gain and Phase vs FrequencyFigure 10.Figure 11.Copyright ©1997–2008,Texas Instruments Incorporated Submit Documentation Feedback9REFUC1525A,UC1527A UC2525A,UC2527A UC3525A,UC3527ASLUS191C–FEBRUARY 1997–REVISED JANUARY 2008PRINCIPLES OF OPERATION AND TYPICAL CHARACTERISTICS (continued)Figure b Test Fixture10Submit Documentation Feedback Copyright ©1997–2008,Texas Instruments IncorporatedTAPE AND REEL INFORMATION*All dimensions are nominalDevicePackage Type Package Drawing Pins SPQReel Diameter (mm)Reel Width W1(mm)A0(mm)B0(mm)K0(mm)P1(mm)W (mm)Pin1Quadrant UC2525ADWTR SOIC DW 162000330.016.410.8510.8 2.712.016.0Q1UC3525ADWTRSOICDW162000330.016.410.8510.82.712.016.0Q1*All dimensions are nominalDevice Package Type Package Drawing Pins SPQ Length(mm)Width(mm)Height(mm) UC2525ADWTR SOIC DW162000346.0346.033.0 UC3525ADWTR SOIC DW162000346.0346.033.0IMPORTANT NOTICETexas Instruments Incorporated and its subsidiaries(TI)reserve the right to make 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基于SG3525的单相正弦波并网逆变电源设计-PPT精品文档11页
该研究对逆变电路的全过程进行控制和检测，太阳能电池用 一个稳压电源和一个电阻串联的形式来模拟，具有最大功率 点跟踪（MPPT）功能，太阳能电池模拟电路输出电流恒定 在1A；电源输出电压频率自动跟踪电网电压频率，相对偏差 不大于1%；DC-AC变换器的效率 ≥60%；输出电压Uo的失 真度THD≤5%；具有欠压，过流等保护功能。
基于SG3525的单相正弦波并网 逆变电源设计
班 级：
作 者： 指导老师：
电子信息工程 2019级01班
肖宏忠 邵建设
目录
研究的目的、意义 研究内容 研究具体方法路线 研究结论
研究目的意义
随着全球工业化进程的逐步展开，世界各国对能源的需求 急剧膨胀，而煤炭、石油和天然气三大化石能源日渐枯 竭 ,人类迫不及待的探索新的能源，由于太阳能资源分布 相对广泛、蕴藏丰富，光伏发电系统具有清洁、安全、寿 命长以及维护量小等诸多优点，光伏发电被认为将是21世 纪最重要、最具活力的新能源 。
输出电压波形和相位跟踪波形
50Hz时
相位跟踪 波形
相位偏差 小于≤5°
45Hz时
频率跟踪波形
55Hz时
谢谢!
谢谢！--ຫໍສະໝຸດ DC- ACio1
io
T
滤
n1 n2
波 器
uo1
uo RL
n3
uREF 控制电路
uF
返回
主电路原理图
SPWM信号 产生电路
DC-AC 驱动电路
滤波 电路
DC-AC逆 变电返路回
欠压、过流 保护电路
控制电路原理图
基准信号产 生电路
频率跟踪 电路
取样电 路
基于SG3525的开关稳压电源设计
基于SG3525的开关稳压电源设计提出了一种采用PWM信号控制全控型电力电子器件的全桥开关稳压电源设计方法。
PWM专用芯片SG3525产生PWM方波，通过光电耦合隔离，经专用驱动芯片IR2110去驱动开关器件，达到开关稳压电源输出电压的稳定。
该电源具有输出电压稳定、电路简单、体积小、噪音小及可靠性高等特点。
标签：全桥电路，SG3525，PWM方波，驱动电路0 引言开关电源自20世纪90年代中期问世以来便显示出强大的生命力，它作为一项颇具发展前景和影响力的新产品，引起了国内外电源界的普遍关注。
开关电源具有高集成度、高性价比、最佳性能指标等特点[1-2]，本文采用全桥电路拓扑设计并制作了额定输出功率为500W的开关稳压电源，具有输出电压从15V到25V 可调，纹波小的功能。
1 基本原理1.1系统组成开关电源按各部分的功能可分成：机箱、主电路、控制电路三部分[3]。
机箱既可起到固定的作用，也可起到屏蔽的作用。
主电路负责进行功率转换，通过适当的控制电路可以将市电转换为所需的直流输出电压。
控制电路则根据实际的需要产生主电路所需的控制脉冲和提供各种保护功能。
1.2 开关电源的基本工作原理PWM开关稳压电源的基本工作原理是在输入电压、内部参数以及外接负载变化的情况下，控制电路通过被控信号与基准信号的差值进行闭环反馈，调节主电路开关器件的导通脉冲宽度，使得开关电源的输出电压被控制信号稳定[4]。
对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高。
直流平均电压由公式（1）计算：（1）式中—矩形脉冲最大电压值；—矩形脉冲周期；—矩形脉冲宽度。
当与不变时，直流平均电压将与脉冲宽度成正比。
这样，只要设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可达到稳定电压的目的。
2主电路设计2.1 输入整流滤波回路本课题研究的电源额定工作状态的技术要求为：输出电压15V-25V，输出电流10A，输出功率为500W，属于中大功率电源。
SG3525A引脚功能及内部结构图
SG3525A引脚功能及内部结构图SG3525A的引脚配置见图a、SG3525A的内部结构见图b，由基准电压调整器、振荡器、误差放大器、比较器、锁存器、欠压锁定电路、闭锁控制电路、软起动电路、输出电路构成。
（图a） SG3525A引脚配置（图b）内部结构框图（1）欠压锁定功能基准电压调整器受巧脚的外加直流电压的影响，当低于7V时，基准电压调整器的精度值就得不到保证，由于设置了欠压锁定电路，当出现欠电压时，欠压锁定功能使A端线由低电压上升为逻辑高电平，经过SG3525A的13脚输出为高电平，功率驱动电路输出至功率场效应管的控制脉冲消失，逆变器无电压输出。
（2）系统的故障关闭功能集成控制器SG3525A内部的T3晶体管基极经一电阻连接10引脚。
过流保护环节检测到的故障信号使10脚为高电平。
由于T3基极与A端线相连。
故障信号产生的关闭过程与欠电压锁定过程类似。
在电路中，过流保护环节还输出一个信号到与门的输入端，当出现过流信号时，检测环节输出一低电平信号到与门的输入端，使脉冲消失，与SG 3525的故障关闭功能一起构成双重保护。
（3）软起动功能软起动功能的实现主要由SG3525A内部的晶体管T3和外接电容C3及锁存器来实现的。
当出现欠压或者有过流故障时，A端线高电平传到T3晶体管基极，T3导通为8引脚外接电容C3提供放电的途径。
C3经T3放电到零电压后，限制了比较器的PWM脉冲电压输出，电压上升为恒定的逻辑高电平，PWM高电平经PWM锁存器输出至D 端线仍为恒定的逻辑高电平，C3电容重新充电之前，D端线的高电平不会发生变化，封锁输出。
当故障消除后，A端线恢复为低电平正常值，T3截止，C3由50μA电流源缓慢充电，C3充电对PWM和D端线脉冲宽度产生影响，同时对P1和P2输出脉冲产生影响，其结果是使P1和P2脉冲由窄缓慢变宽，只有C3充电结束后，P1和P2的脉冲宽度才不受C3充电的影响。
这种软起动方式，可使系统主回路电机及功率场效应管承受过大的冲击浪涌电流。
基于SG3525的开关电源设计
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。
任何电子设备都离不开可靠的供电电源，对电源供电质量的要求也越来越高，而开关电源在效率、重量、体积等方面相对于传统的晶体管线性电源具有显着优势。
正是由于开关电源的这些特点，它在新兴的电子设备中得到广泛应用，已逐渐取代了连续控制式的线性电源。
图1 功率主电路原理图2 功率主电路本电源模块采用半桥式功率逆变电路。
如图1 所示，三相交流电经EM I 滤波器滤波，大大减少了交流电源输入的电磁干扰，同时防止开关电源产生的谐波串扰到输入电源端。
再经过桥式整流电路、滤波电路变成直流电压加在P、N 两点间。
P、N 之间接入一个小容量、高耐压的无感电容，起到高频滤波的作用。
半桥式功率变换电路与全桥式功率变换电路类似，只是其中两个功率开关器件改由两个容量相等的电容C1 和C2代替。
在实际应用中为了提高电容的容量以及耐压程度， C1 和C2 往往采用由多个等值电容并联组成的电容组。
C1、C2 的容量选值应尽可能大，以减小输出电压的纹波系数和低频振荡。
由于对体积和重量的限制， C1和C2 的值不可能无限大，为使输出电压的纹波达到规定的要求，该电容值有一个计算公式 , 即：式中， IL 为输出负载电流， V L 为输出负载电压，V M 为输入交流电压幅值， f 为输入交流电频率， VU为输出的纹波电压值。
这是一个理论上的计算公式，得到的满足要求的电容计算值比较大，实际取的电容应尽量大一些，由于输出端电压较小，也可以在二次整流滤波时加大电容，这样折算到该公式的电容值也不小。
C1 和C2 在这里实现了静态时分压，使V A= V in/2。
当VT1导通、VT2截止时，输入电流方向为图中虚线方向，向C2 充电，同时C1通过V T1 放电；当V T 2 导通、V T 1 截止时，输入电流方向为图中实线方向，向C1 充电，同时C2 通过V T 2 放电。
当V T1 导通、V T 2 截止时，V T 2 两端承受的电压为输入直流电压V in。
SG3525A开关电源设计
6
六 、 原 理 图
1A/400V T1 TIP127 (100V/5A/Darl-L) R1 4K7
15 13
L1 10mH/0.5A
+12
R2 4K7 104 C4
9 1 2 16 11 14
4K7 R6
104 C4
FR107 D4 104 C6 4K7 R8 C5 470/16V
5K1 R10
续流管阴极电位VK 、 电感电流IL、负载电流IO Ipk=2(IO)max VO -VF (tON)min (tOFF)max 储能不足 (VIN)max-VSTA-VO (IO)max t
8.
图五：最大输入 满负荷时的续流波形 图五：最大输入/满负荷时的续流波形
IL
八、电感的绕制
t
1. 2.
铁氧体磁芯或磁罐(高频磁性材料、居里温度~230Ｃ）。 漆包线线径：考虑趋肤效应和机械强度，
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。
6
七、参数选择
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。
IC VEC PT
VIN+VF
2.
IECO VSTA 滤波电容：RLC=(3~5)T，整流滤波后 直流电压VIN=18.0~28.8V， tON tOFF RL~18.0V/0.5A=36Ohm, T＝10mS， 图四： 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、 6.8及相应十百千uF，耐压有6、16、25、 35、50、63、100、120、200、400V。
《开关电源教案》课件
《开关电源教案》PPT课件第一章：开关电源概述1.1 教学目标让学生了解开关电源的基本概念、工作原理和特点让学生掌握开关电源的应用领域和分类1.2 教学内容开关电源的基本概念开关电源的工作原理开关电源的特点开关电源的应用领域开关电源的分类1.3 教学方法讲授法：讲解开关电源的基本概念、工作原理、特点、应用领域和分类案例分析法：分析实际应用中的开关电源案例，加深学生对开关电源的理解第二章：开关电源的组成与工作原理2.1 教学目标让学生了解开关电源的组成部件及其作用让学生掌握开关电源的工作原理2.2 教学内容开关电源的组成部件：输入滤波器、整流器、开关器、输出滤波器、控制电路等各组成部件的作用开关电源的工作原理：开关器的导通与截止、脉宽调制（PWM）控制、电压反馈等2.3 教学方法讲授法：讲解开关电源的组成部件及其作用，开关电源的工作原理互动教学法：引导学生参与讨论，提问并解答学生的疑问第三章：开关电源的设计与仿真3.1 教学目标让学生了解开关电源的设计流程让学生掌握开关电源的仿真方法3.2 教学内容开关电源的设计流程：需求分析、电路设计、参数选型、PCB布线等开关电源的仿真方法：电路仿真软件的使用、仿真参数设置、结果分析等3.3 教学方法讲授法：讲解开关电源的设计流程和仿真方法实践教学法：引导学生使用电路仿真软件进行实际案例的仿真，培养学生的实际操作能力第四章：开关电源的测试与维护4.1 教学目标让学生了解开关电源的测试方法让学生掌握开关电源的维护技巧4.2 教学内容开关电源的测试方法：性能测试、安全测试、电磁兼容性测试等开关电源的维护技巧：日常检查、故障排除、更换故障部件等4.3 教学方法讲授法：讲解开关电源的测试方法和维护技巧案例分析法：分析实际应用中的开关电源测试和维护案例，加深学生对测试和维护的理解第五章：开关电源在实际应用中的案例分析5.1 教学目标让学生了解开关电源在实际应用中的典型应用案例让学生掌握开关电源在实际应用中的优势和注意事项5.2 教学内容开关电源在实际应用中的典型应用案例：通信设备、电力系统、电子设备等开关电源在实际应用中的优势：高效节能、小巧轻便、稳定性好等开关电源在实际应用中的注意事项：选型、安装、散热等5.3 教学方法讲授法：讲解开关电源在实际应用中的典型应用案例、优势和注意事项互动教学法：引导学生参与讨论，提问并解答学生的疑问第六章：开关电源的效率与损耗分析6.1 教学目标让学生了解开关电源的效率及其影响因素让学生掌握开关电源的损耗类型及其减小方法6.2 教学内容开关电源的效率：定义、计算方法、影响因素开关电源的损耗：开关损耗、导通损耗、电阻损耗、磁性元件损耗等提高开关电源效率的方法：电路设计优化、元件选型、散热设计等6.3 教学方法讲授法：讲解开关电源的效率及其影响因素，开关电源的损耗类型及其减小方法互动教学法：引导学生参与讨论，提问并解答学生的疑问第七章：开关电源的稳定性与保护7.1 教学目标让学生了解开关电源的稳定性及其影响因素让学生掌握开关电源的保护措施7.2 教学内容开关电源的稳定性：振荡、噪声、失稳等现象及其影响因素开关电源的保护措施：过流保护、过压保护、短路保护、过温保护等7.3 教学方法讲授法：讲解开关电源的稳定性及其影响因素，开关电源的保护措施互动教学法：引导学生参与讨论，提问并解答学生的疑问第八章：开关电源的EMI与EMC设计8.1 教学目标让学生了解开关电源的EMI问题及其产生原因让学生掌握开关电源的EMC设计方法8.2 教学内容开关电源的EMI问题：定义、产生原因、影响因素开关电源的EMC设计方法：滤波设计、屏蔽设计、接地设计等8.3 教学方法讲授法：讲解开关电源的EMI问题及其产生原因，开关电源的EMC设计方法互动教学法：引导学生参与讨论，提问并解答学生的疑问第九章：开关电源的环保与节能9.1 教学目标让学生了解开关电源的环保意义及其要求让学生掌握开关电源的节能设计方法9.2 教学内容开关电源的环保意义：减少有害物质排放、提高资源利用率等开关电源的节能设计方法：效率优化、功率因数校正、智能化控制等9.3 教学方法讲授法：讲解开关电源的环保意义及其要求，开关电源的节能设计方法互动教学法：引导学生参与讨论，提问并解答学生的疑问第十章：开关电源的应用案例解析10.1 教学目标让学生了解开关电源在不同领域的应用案例让学生掌握开关电源在实际应用中的优缺点10.2 教学内容开关电源在各领域的应用案例：通信、计算机、家电、汽车等开关电源在实际应用中的优缺点：体积小、效率高、稳定性好等10.3 教学方法讲授法：讲解开关电源在不同领域的应用案例，开关电源在实际应用中的优缺点互动教学法：引导学生参与讨论，提问并解答学生的疑问重点解析本文教案主要涵盖了开关电源的基本概念、组成与工作原理、设计与仿真、测试与维护、实际应用案例分析、效率与损耗分析、稳定性与保护、EMI与EMC设计、环保与节能以及应用案例解析等十个章节。
PWM控制器SG3525”详解 开关电源
我之浅谈“PWM控制器SG3525”Huangying Auspicious eagle electrinic technology一．概述SG3525是美国Silicon General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。
二．框图简介图1管脚配置图图2内部详细功能框图三．功能介绍1.SG3525基本仿真原理图我们首先根据图3所示的推荐值，在saber平台上搭建SG3525的外围电路，如图4所示，输出PWM信号。
图3推荐工作条件图4SG3525PWM输出的基本电路执行Transient运行后，得到PWM信号，如下图5所示图5SG3525输出PWM信号图四．分析通过以上的简单介绍后，要想深入地理解和应用SG3525,我们需要弄明白以下几个问题：1)满足什么条件后，SG3525能正常工作？2)SG3525内部震荡信号频率fos，振荡器向外输出频率fosout,和pwm开关频率fs之间存在什么数量关系，各自频率大小分别由什么参数决定？3)输出2路pwm信号之间的死区时间是什么？死区时间大小由什么参数决定？4)输出PWM信号的幅度，由什么决定？5)如果检测到外部故障，如何锁闭PWM输出信号？五．解决疑问问题：1)满足什么条件后，SG3525能正常工作？分析：SG3525是单片集成的PWM信号控制芯片，和其他芯片一样，需要满足基本的两个原始条件：a.能源：即提供供电，如图4中的Vin,Vref,VC；b.时钟：就是振荡器要正常起振，如图4中的Rt,Ct构成外部振荡器；仿真如下图6和图7所示：图6图7如图6，只接了电源和振荡器，SG3525能工作，并且能够输出PWM信号（细心的你可能已经发现PWM信号不是常见的方波，而是尖脉冲信号。
SG3525脉宽调制高频开关稳压电源设计
课程设计课题名称SG3525脉宽调制高频开关稳压电源设计课程设计任务书课程名称：电力电子技术题目：SG3525脉宽调制高频开关稳压电源设计设计内容与设计要求一．设计内容：1．电路功能：1）电网工频交流先整流为固定直流，通过功率变换（高频逆变）得到20~50KHz的高频交流，再经高频整流与滤波，得到所需的直流；2）电路由主电路与控制电路组成，主电路主要环节：工频整流滤波、功率变换（高频逆变）、高频整流滤波。
控制电路主要环节：脉冲发生电路、脉宽调制PWM、电压电流检测单元、驱动电路。
3）功率变换电路中的高频开关器件采用IGBT或MOSFET。
4）系统具有完善的保护2. 系统总体方案确定3. 主电路设计与分析1）确定主电路方案2）主电路元器件的计算及选型3）主电路保护环节设计4. 控制电路设计与分析1）检测电路设计2）功能单元电路设计3）触发电路设计4）控制电路参数确定二．设计要求：1．用SG3525产生脉冲。
2．设计思路清晰，给出整体设计框图；3．单元电路设计，给出具体设计思路和电路；4．分析所有单元电路与总电路的工作原理，并给出必要的波形分析。
5．绘制总电路图6．写出设计报告；主要设计条件1．设计依据主要参数1）输入输出电压：单相（AC）220（1+15%）、15V（DC）2）输出电流：5A3）电压调整率：≤1%4）负载调整率：≤1%5）效率：≥0.86）功率因数：≥0.82. 可提供实验与仿真条件说明书格式1．课程设计封面；2．任务书；3．说明书目录；4．设计总体思路，基本原理和框图（总电路图）；5．单元电路设计（各单元电路图）；6．故障分析与电路改进、实验及仿真等。
7．总结与体会；8．附录（完整的总电路图）；9．参考文献；11、课程设计成绩评分表进度安排第一周星期一:课题内容介绍和查找资料；星期二:总体电路方案确定星期三:主电路设计星期四:控制电路设计星期五:控制电路设计；第二周星期一: 控制电路设计星期二：电路原理及波形分析、实验调试及仿真等星期四~五:写设计报告，打印相关图纸；星期五下午:答辩及资料整理参考文献1．石玉，栗书贤．电力电子技术题例与电路设计指导．机械工业出版社，1998. 2．王兆安，黄俊．电力电子技术（第4版）．机械工业出版社，2000. 3．浣喜明，姚为正．电力电子技术．高等教育出版社，2000.4．莫正康．电力电子技术应用（第3版）．机械工业出版社，2000.5．郑琼林，耿学文．电力电子电路精选．机械工业出版社，1996.6．刘定建，朱丹霞．实用晶闸管电路大全．机械工业出版社，1996.7．刘祖润，胡俊达．毕业设计指导．机械工业出版社，1995.8．刘星平．电力电子技术及电力拖动自动控制系统．校内，1999.目录第1章概述 (1)第2章系统总体方案确定 (2)第3章主电路设计 (3)3.1 主电路结构设计 (3)3.2 主电路元器件的计算及选型 (4)3.3 主电路保护设计 (7)第4章单元电路设计与分析 (8)4.1 控制电路芯片介绍 (8)4.2 控制功能单元电路设计 (9)4.3 驱动电路的设计 (11)第5章总结 (12)附录评分表第1章概述开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。
《开关电源详解》课件
开关电源的电路分析
01
02
03
04
开关管
是开关电源的核心元件，负责 控制电流的通断。
整流二极管
负责将交流电转换为直流电。
滤波电容
用于平滑输出电压，减小纹波 。
电阻、电感等元件
用于实现电压和电流的调节。
开关电源的波形分析
输入波形
Байду номын сангаас输出波形
开关管波形
整流二极管波形
表示输入电压和电流的 波形。
表示输出电压和电流的 波形。
04
开关电源的测试与调试
开关电源的测试项目与设备
测试项目
输入电压范围、输出电压范围、效率 、功率因数、纹波电压等。
测试设备
万用表、示波器、功率计、效率计、 频谱分析仪等。
开关电源的调试步骤与方法
调试步骤 检查电路板焊接和元件安装是否正确；
测量输入和输出电压是否符合设计要求；
开关电源的调试步骤与方法
开关电源的可靠性设计
可靠性设计是保证开关电源长期稳定运行的关键，包括元件应力分析、冗余设计 、故障诊断和预防性维护等。
元件应力分析需要考虑元件的工作电压、电流和温度等参数，避免过应力导致元 件损坏。冗余设计可以在部分元件失效时保证电源的正常工作。故障诊断和预防 性维护可以及时发现并处理潜在问题，提高电源的可靠性。
每种拓扑结构都有其特点和应用范围，选择合适的拓扑结构可以提高电源的效率、 可靠性和性能。
拓扑结构的选取需要考虑输入输出电压、功率等级、效率和可靠性要求等因素。
开关电源的元件选择与计算
元件选择是开关电源设计中的 重要环节，包括电感器、变压 器、电容器的选择和计算。
电感器和变压器的磁芯材料、 线圈匝数和绝缘层等参数需要 根据电源的特性和要求进行选 择和计算。
新一代开关电源芯片SG3525工作原理剖析
收稿日期:2006—08—10作者简介:王春会(1974-),女,辽宁朝阳市人,讲师,主要从事电子工程教学研究.【学术研究】新一代开关电源芯片SG 3525工作原理剖析王春会(朝阳师专,辽宁朝阳122000) 摘 要:SG 3524已广泛用于开关电源及逆变电源中,SG 3525作为它的替代升级产品,增加了欠压锁定、软启动、PW M 锁存器及图腾柱式输出等电路.针对SG 3525内部电路构成、工作原理及应用技巧做出详尽分析.关键词:SG 3525;PW M ;图腾;锁存中图分类号:T M133 文献标识码:A 文章编号:1008-5688(2009)04-0023-03相对于线性电源,开关电源具有效率高、体积小等诸多优点,被广泛应用于电子产品中,其使用的芯片直接影响着开关电源的性能.SG 3524是前阶段在开关电源中应用较多的芯片之一,实验证明该芯片仍存在一定的缺点.SG 3525作为它的替代升级产品,在原基础上,为提高电路的稳定性和方便性,增加了许多新功能.了解SG 3525的内部结构和工作原理可以使电源电路的设计更加灵活,设计出的电源性能会更加稳定.1 芯片引脚及框图SG 3525是定频PW M (脉冲宽度调制)芯片,采用16引脚封装,引脚功能如图1所示[1],内部构成框图如图2所示[1].2 电路工作原理211 电路的启动接通电源后,只要输入电压高于2V ,内部欠压锁定电路即开始工作,低于8V 时,该电路即输出“1”,一方面使U 1、U 2两个或非门输出的“1”,使T ′1和T ′2导通,而输出的“0”则使T ′1、T ′2截止,SG 3525 λϖ、 λψ无输出.同时还加于内部三极管T 0的b 极,使其饱和导通,PW M 比较器反相端变为低电平,第11卷第4期2009年12月 辽宁师专学报Journal of Liaoning T eachers College V ol 111N o 14Dec 12009A 1输出“1”,使RS 触发器置“1”,与上相同,使 λϖ λψ无输出.当输入电压大于8V 时,欠压锁定电路输出低电平,与上相反,使电路有可以输出,同时基准稳压电路开始工作,为内部所有电路提供511V 工作电压,同时该电压还经过恒流源对⑧外接软启动电容充电,充电到一定幅度时,完成软启动(在此之前A 1输出“1”,使RS 触发器置“1”, λϖ λψ无输出),电路开始工作[2].212 自激振荡电路电路输出后,SG 3525⑤⑥⑦外接元件与内部电路构成的振荡器即开始工作,振荡电路如图3(见23页),C T 为定时电容,R T 、R D 为定时电阻,其中,R T 决定C T 的充电时间,而R D 则决定C T 的放电时间,即R T 决定振荡器产生的锯齿波的上升时间,而R D 则决定锯齿波的下降时间.振荡器输出的方波脉冲对应于锯齿波的下降时间,故R D 同时决定该方波的宽度,其振荡频率为[2]:f =1C T (0167R T +113RD )振荡器输出的锯齿波送至PW M 比较器A 1,而输出的方波则一方面送至PW M 锁存器,同时由④输出,作为其他芯片的同步信号,另外振荡器可由③送来的脉冲信号控制,便于多个芯片同步使用.213 PW M锁存与输出振荡器输出的方波脉冲如图4中(c )所示[3],当高电平到来时,一方面经T 触发器转变成两个相位相反的方波脉冲,如图4中(d )、(e ).同时此高电平还分别送至U 1、U 2二个或非门使之无输出,另外还使RS 触发器置“0”,使之对或非门无影响.当振荡器输出低电平时,RS 触发器进入保持状态,即输出“0”,此时T 触发器Q 输出的“0”送至或非门U 1,此时U 1的四个输入端均为0,故输出的“1”使T 1饱和导通,而T ′1则截止, λϖ输出高电平.而U 2则因T 触发器输出的“1”而维持T ′2截止,T ′2饱和, λψ无输出.此时振荡器输出的锯齿波送至A 1同相端与A 点电压比较,当高于此电压时,A 1输出“1”,如图4(a )所示,使RS触发器置“1”,该输出信号又使U 1输出信号反相,T 1截止而T ′1则饱和, λϖ恢复无输出.当振荡器输出的下一个脉冲到来时,一方面使T 触发器翻转,即U 2可以输出,而U 1则禁止输出,同时又使RS 触发器置“0”,使之对U 1、U 2输出无影响,当低电平到来时,经U 2控制,T 2饱和、T 1截止, λψ输出高电平.同样当锯齿波的高度高于A 点电压时,A 1又输出高电平,使RS 触发器置“1”,又使 λψ输出低电平,输出波形如图4中(f )、(g )所示.由此可知,在一个信号周期内,U 1、U 2只允许一个有输出,另一个则被锁定,即 λϖ λψ在一个周期内只有一个可以输出高电平,完成锁定功能,同时可知 λϖ λψ输出高电平时间取决于振荡器输出方波脉冲的下降沿到来时间,而输出低电平时间则取决于A 1输出高电平时间,即取决于A 点电压.SG 3525输出采用图腾柱式输出结构,一方面可以向负载提供较大的驱动电流,同时可为负载提供放电回路,可直接驱动M OS 管而免去外接放电回路,使电路更加可靠[2].214 脉冲宽度调节由于 λϖ λψ输出低电平时间取决于A 点电压,而A 点电压又取决于误差放大器输出电压,故人为改变SG 3525①或②电位,即可改变A 点电压,A 点电压变低时,A 1提前输出“1”,使 λϖ或 λψ输出脉冲宽度变窄,而A 点电压上升时则与上相反,完成对输出脉宽的控制.由图可知,①电位与输出脉冲宽度成反比,而②电位则与输出脉冲宽度成正比.在开关稳压电源设计中,反馈电压可加于①或②.3 使用技巧在实际电路设计中可使用不同技巧,使电路设计更合理、简化.(1)⑧为软启动端,电路设计中可外接电容到地,使刚接通电源时输出脉宽从最小逐渐增大至设计值.(2)⑩为关闭控制端,可作为使能端使用,由于电路内部无过流检测,故此端可用于过流保护或其他控制[4].(3)⑨为补偿端,使用中可外接补偿元件,以克服高频干扰,另外可根据要求接①使误差放大变成跟24 辽宁师专学报2009年第4期随器使用.(4)多个SG 3525并联使用时,可将第一块的④接下一块的③,以此类推,完成多块的同步使用以克服相互间的干扰[5].与SG 3524相比较,SG 3525增加了许多功能,使电路更稳定、更方便使用,只要熟悉其内部电路及工作过程,即可设计出性能参数更加优异的开关电源.参考文献:[1]倪海东,蒋玉萍.高频开关电源集成控制器[M].北京:机械工业出版社,2005.11-15.[2]戴晓明,李振国.新型高压开关电源的研制[J ].原子能科学技术,2004,(2):17-20.[3]魏海明,扬兴瑶.实用电子电路500例[M].北京:化学工业出版社,2004.35-40.[4]沙占友.特种集成电源最新应用技术[M].北京:人民邮电出版社,2000.42-44.[5]杨华.智能电子测试系统应用研究[J ].中南大学学报,2004,(3):23-26.(审稿人 胡 坤,责任编辑 王 巍)(上接18页)重,真诚的责任心和爱心使学生亲近,机智的幽默诙谐使学生愉悦,这样学生会在轻松的氛围下主动求知,从而激发学生的学习热情.4 将知识变抽象为具体,化解学生的学习障碍高等代数难学的原因在于其内容本身的抽象性及与中学教学内容衔接的跳跃性,加上学生刚刚走出中学校门,他们的学习习惯、思维方式还是中学期间所固有的方式,面对高等代数内容高度的抽象性,由于学生的学习方法、思维方式很难迅速改变,因而很难适应.教师应想方设法帮助学生尽快跨越这一障碍,增强学生学好高等代数的信心.教师在教学过程中应根据学生的认知特点,遵从循序渐进的原则,利用学生已有的知识和生活经验,从学生感兴趣的问题入手,运用通俗化的语言,将知识的讲解一步步由具体自然过渡到抽象,这样学生就会在教师的引导下自然而然地接受新的知识.例如:在引入线性相关与线性无关的概念时,可以从判断线性方程组的真正个数入手,如果方程组中的某个方程是其余方程的线性组合,那么这个方程就是多余的方程,而此方程组所对应的向量组就是线性相关的,接下来可以幽默地把删去多余的方程的操作叫做“打假”,将“打假进行到底”,也就是不能再删了,此时剩下来的这些方程所对应的向量组就是线性无关的,其个数就是这个方程组的真正个数,并有一个很优雅的名字叫做“秩”,这样,线性相关与线性无关和“秩”这些平日里让学生觉得最抽象的概念,就在轻松愉快的气氛中自然而然地被大家理解、接受了[2].5 引导学生体会数学美,提高学生的审美情趣数学是抽象的,数学也是美的,数学美主要表现为内在美、逻辑美、理智美.数学美是隐蔽的美,深邃的美,数学美丝毫不亚于自然美、艺术美,只不过这种美不被常人所理解罢了.教学中教师除了要注重知识的传授之外,还要在恰当的时候加以引导,让学生体会到在看似枯燥抽象的概念、定理、公式的背后其实隐藏着许多数学家非凡的智慧和辛勤的劳动,而这种过程就像大浪淘沙一样,最后淘出来的就是最美的“金子”.而符号、公式及定理等所包含的数学思想,每提升一个高度就会有不同层次的美展现出来,抽象度越高,其结构也就越美,指导范围也越大.高等代数的高度抽象性实际上也是代数美的集中体现.作为教师应善于发现和体会这种美,并能够以美的形式展示传授给学生,使学生不再害怕高等代数的抽象性,而是用欣赏的方式去学习它、领悟它,并对高等代数产生浓厚的兴趣,体会其真正的魅力[3].孔子曾说过:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者.”作为一名数学教师,在教学中应不断地充实和丰富自己的教学水平,不失时机地以多种形式培养学生的学习兴趣,变消极、被动的“要我学”为积极、主动的“我要学”,以收到事半功倍的效果.参考文献:[1]王勇.提高学生学习高等代数效率的一些举措[J ].广西民族大学学报(自然科学版),2008,14(3):102-105.[2]李尚志.从问题出发引入线性代数概念[J ].高等数学研究,2006,9(5):6-9.[3]王新社.揭示高等代数的内在美激发学生的学习兴趣[J ].周口师专学报,1994,11(4):14-15.(审稿人 张跃辉,责任编辑 朱成杰)王春会新一代开关电源芯片SG 3525工作原理剖析25 。
SG3525A开关电源设计说明
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。
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
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
C3 R5
200
222 15K
图三：由TL494组成降压型开关稳压电源
六 、 原 理 图
1A/400V
L1 10mH/0.5A
T1
TIP1 27 (100V/5A/Darl-L)
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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