电力电子课程设计_sg3525脉宽调制高频开关稳压电源
脉宽调制(PWM)集成电路SG3525原理及应用
麻省理工大学集成电路应用课程论文论文题目：脉宽调制（PWM）集成电路SG3525原理及应用学院、系：电信学院电气系专业班级：电气11学生姓名：葉晓龍任课教师：***2014 年 6 月8日脉宽调制（PWM）集成电路SG3525的工作原理及应用摘要：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。
下面就SG3525的工作原理、管脚排列、主要特点以及应用领域等进行介绍。
关键词：PWM控制器MOSFET SG3525 开关变换器一、概述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。
二、管教排列及定义SG3525芯片引脚排列如下图所示：引脚的功能及含义如下：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。
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。
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。
电力电子课程设计-sg3525脉宽调制高频开关稳压电源
电源装置是电力电子技术应用的一个重要领域,在现代的各种电力设备中都得到里广泛的应用。特别是在小型及各种家用电器和电子设备中大量使用了各种AC—DC转化电路，其中高频开关式直流稳压电源由于具有效率高、体积小、重量轻等突出优点而得到最为广泛的应用。本课题是设计一种基于SG3525PWM控制芯片为核心构成的高频开关电源电路。
SG3525芯片能同时满足较好的电气性能和较低的成本,因而被广泛用于小功率开关电源。用其作为PWM控制芯片组成的电路具有结构简单、体积小、容易实现的特点。实验表明由该PWM控制芯片控制的开关电源的性能可同集成稳压器媲美,效率比线性稳压电源高,有很好的发展前景。
电子电源微处理器监控，电源系统内部通信，电源系统智能化技术以及电力电子系统的集成化与封装技术。总之，开发高功率密度，高效率，高性能，高可靠性以及智能化电源系统仍然是今后开关电源技术的发展方向.
高频稳压电源要求高功率密度，外型尺寸小，高效率，高可靠性，高功率因数，以及智能化，低成本，EMI小，可制造性，分布电源结构等。现在功率MOSFET和IGBT己完全取代功率晶体管和中小电流的晶闸管，使开关电源的高频化有了可能:器件的工作频率可达400KHz(AC-DC开关变换器)和1MHz(DC-DC开关变换器)，超快恢复功率二极管和MOSFET同步整流技术的开发，也为研制高效，低电压输出(U<3V)的开关电源创造了条件。电源按硬开关模式工作时开关损耗大，高频化可以缩小电源的体积重量，但开关的损耗更大了.为此研究开发出开关电压/电流波形不交叠的技术，即零电压(ZVS) /零电(ZCS)软开关技术，有效的提高了开关电源的效率·例如在九十年代中期30A/48V开关整流器模块采用移相全桥ZVS-PWM技术后，仅重7kg。比用PWM技术的同类产品，重量下降40%.最近国外小功率AC-DC开关电源模块(48/12V)总效率可达到%%;48/5VAC-DC开关电源模块的效率可达到92-93%，二十世纪末，国产的50-100A输出，全桥移相ZV-ZCS-PWM开关电源模块的效率超过93%.
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。
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。
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。
电力电子课程设计sg3525脉宽调制高频开关稳压电源
第1章概述................................................................................................................ - 2 -第2章系统总体方案 .................................................................................................... - 4 -2.1高频开关稳压电源的基本原理 (4)2.2高频开关稳压电源总方案 (4)2.3高频开关稳压电源的组成电路及功能 (5)2.3.1 主电路.............................................................................................................. - 5 -2.3.2 控制电路.......................................................................................................... - 6 -2.3.3 保护电路.......................................................................................................... - 7 -2.3.4 驱动电路.......................................................................................................... - 7 -第3章主电路设计........................................................................................................ - 7 -3.1主电路形式选择 (7)3.2高频变压器的参数 (8)3.2.1原副边电压比n .............................................................................................. - 8 -3.2.2磁芯的选取及变压器的结构........................................................................... - 8 -3.2.3 变压器初、次级匝数.................................................................................... - 9 -3.2.4 确定绕组的导线线径和导线股数 ................................................................ - 9 -3.3开关管的选择.. (9)第4章控制电路设计.................................................................................................... - 9 -4.1主电路 (9)4.2控制电路的设计 (11)SG3525结构和功能介绍......................................................................................... - 11 -4.2.2 控制电路的设计............................................................................................ - 12 -4.3驱动电路的设计.. (13)第5章系统性能测试与结果 ...................................................................................... - 14 -5.1负载调整率测试 (14)5.2电压调整率测试 (15)5.3效率测试 (15)5.4输出纹波电压及噪音测试 (16)第6章心得体会............................................................................................................ - 16 -附录：总电路图............................................................................................................ - 18 -参考文献............................................................................................... 错误！未定义书签。
SG3525A开关电源设计ppt课件
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。
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C T 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V CC 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。
SG3525A 系列的NOR （或非）逻辑在断开状态时输出为低。
·工作范围为8.0V 到35V ·5.1V ±1.0％调定的基准电压 ·100Hz 到400KHz 振荡器频率 ·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。
R T 阻值决定了内部恒流值对C T 充电，C T 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。
这时3525A 的振荡频率可表为：)R 3R 7.0(C 1f D T T S +=（3.1）在3525A 中增加了同步端3专为外同步用，为多个3525A 的联用提供了方便。
sg3525课程设计
sg3525课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能掌握sg3525芯片的基本原理，理解其内部结构和功能模块；2. 学生能了解sg3525芯片在电源管理领域的应用，并掌握相关电路设计方法；3. 学生能掌握sg3525芯片的编程与调试技巧，实现对电源系统的优化控制。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的电源管理电路，并运用sg3525芯片进行编程与调试；2. 学生能通过实验操作，学会分析电源管理电路中存在的问题，并提出合理的解决方案；3. 学生能熟练使用相关工具和仪器，进行sg3525芯片的焊接、调试和测试。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发他们探索电源管理领域的好奇心；2. 培养学生具备良好的团队合作精神，学会在实验过程中互相帮助、共同进步；3. 增强学生的环保意识，让他们认识到电源管理在节能环保方面的重要性。
课程性质分析：本课程为电子技术专业课程，侧重于实践操作。
结合sg3525芯片的特性，课程以实验为主，理论教学为辅，帮助学生更好地理解和掌握芯片的应用。
学生特点分析：学生为电子技术专业高年级学生，具有一定的电子基础和实验操作能力，对新技术和新知识具有较强的求知欲。
教学要求：1. 教师应注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力；2. 教师应关注学生的个体差异，因材施教，提高教学效果；3. 教师应注重培养学生的创新思维和动手能力，提高他们的综合素养。
二、教学内容1. sg3525芯片基本原理：讲解sg3525芯片的工作原理、内部结构及其功能模块，使学生了解芯片的运行机制。
教材章节：第3章“电源管理芯片概述”2. sg3525芯片应用电路设计：介绍sg3525芯片在电源管理领域的典型应用，分析电路设计方法，指导学生进行实际操作。
教材章节：第4章“sg3525芯片应用电路设计”3. sg3525芯片编程与调试：讲解sg3525芯片的编程方法、调试技巧，使学生掌握电源系统优化控制的相关技能。
sg3525芯片课程设计
sg3525芯片课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握SG3525芯片的基本结构、工作原理及其在电路中的应用。
2. 使学生了解SG3525芯片的各项参数，如输出电流、电压、频率等，并能结合实际电路进行分析。
3. 让学生掌握SG3525芯片的调试与故障排除方法。
技能目标：1. 培养学生运用SG3525芯片设计、搭建和调试电路的能力。
2. 提高学生分析和解决实际电路问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术课程的兴趣，激发学生主动学习的热情。
2. 培养学生的团队合作精神，提高沟通与协作能力。
3. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的真实性，养成良好的实验习惯。
课程性质分析：本课程为电子技术课程，以SG3525芯片为载体，结合理论知识与实践操作，培养学生的电子技术技能。
学生特点分析：学生具备一定的电子技术基础知识，对SG3525芯片有一定了解，但实际操作能力和问题解决能力有待提高。
教学要求：1. 结合理论知识，注重实践操作，提高学生的实际操作能力。
2. 采用启发式教学，引导学生主动思考，培养学生的问题解决能力。
3. 加强团队合作，培养学生的沟通与协作能力。
二、教学内容1. SG3525芯片基本结构：讲解SG3525芯片的内部结构、引脚功能及其工作原理。
- 课本章节：第二章第二节“脉宽调制器芯片结构与原理”2. SG3525芯片参数分析：介绍SG3525芯片的输出电流、电压、频率等关键参数，并通过实际电路进行解析。
- 课本章节：第二章第三节“脉宽调制器芯片参数分析”3. SG3525芯片应用电路设计：讲解SG3525芯片在开关电源、充电器等电路中的应用。
- 课本章节：第三章第一节“脉宽调制器芯片应用电路设计”4. SG3525芯片调试与故障排除：教授SG3525芯片的调试方法，分析常见故障原因，并给出解决措施。
- 课本章节：第四章第二节“脉宽调制器芯片调试与故障排除”教学安排与进度：第一课时：SG3525芯片基本结构及引脚功能第二课时：SG3525芯片工作原理及关键参数分析第三课时：SG3525芯片在开关电源中的应用电路设计第四课时：SG3525芯片调试方法及故障排除教学内容确保科学性和系统性，结合课本章节，使学生在掌握理论知识的基础上，提高实践操作能力。
脉宽调制高频开关稳压电源设计
湖南工程学院课程设计课程名称电力电子技术课题名称SG3525脉宽调制高频开关稳压电源设计专业班级学号姓名指导教师赵葵银2014年12月22 日湖南工程学院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专业班级：学生姓名：学号：指导老师：***审批：任务书下达日期2014 年12 月22 日设计完成日期2014 年12 月29 日目录第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。
随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。
开关电源技术运用功率变换器进行电能变换，经过变换电能，可以满足各种用电要求。
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。
电源装置是电力电子技术应用的一个重要领域,在现代的各种电力设备中都得到里广泛的应用。
特别是在小型及各种家用电器和电子设备中大量使用了各种AC—DC转化电路，其中高频开关式直流稳压电源由于具有效率高、体积小、重量轻等突出优点而得到最为广泛的应用。
本课题是设计一种基于SG3525 PWM控制芯片为核心构成的高频开关电源电路。
SG3525芯片能同时满足较好的电气性能和较低的成本,因而被广泛用于小功率开关电源。
用其作为PWM控制芯片组成的电路具有结构简单、体积小、容易实现的特点。
SG3525A开关电源设计
3.
4.
5.
三、单端正激式开关电源的工作原理
1. 导通状态
I ON U
L
L U
t1
U
I
U L
O
t1
2. 截止状态
I OFF
L
L
t2
U
O
L
t2
3. 输入输出关系
I ON I OFF
U
O
U
t1
I
t1 t 2
称为占空比
四、SG3525A、3527A的内部结构与功能
六 、 原 理 图
1A/400V T1 TIP127 R1 4K7
15 13
L1
10mH/0.5A
+1 2
(100V/5A/Darl-L) FR107 D4 104 C4 4K7 R6 104 C4 104 C6 C5 470/16V 5K1 R10
R2 4K7
11 14 O UTB
VC
7
O UTA
(tON)min
(tOFF)max
续流管阴极电位VK 、 电感电流IL、负载电流IO Ipk=2(IO)max VO (VIN)max-VSTA-VO (IO)max
8.
-VF
(tON)min (tOFF)max 储能不足
t
图五：最大输入/满负荷时的续流波形
9.
软启时间：~500mS。
IL
八、电感的绕制
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
六 、 原 理 图
1A/400V T1 TIP127 R1 4K7
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毕业设计任务书毕业设计开题报告摘要本文主要目的是设计一款基于SG3525的推挽式DC/DC开关电源，首先可以将DC10~35V，转变成DC360V，额定功率达到500W。
可应用在低压转高压的设备中，特别是适用于低压输入的车载逆变电源的前级升压等。
通过对比研究，设计了基于SG3525的推挽式DC/DC开关电源的主拓扑结构，将前级的低压直流电通过变压器耦合升压，输出经过桥式整流和LC滤波，得到360V 直流高压。
MOSFET漏源极采用RC吸收电路，对变压器漏感产生的尖峰电压进行吸收。
电压的反馈采用TL431和PC817结合的隔离采样方式，实现了前后级的电气隔离。
电压反馈信号送入SG3525的比较端，与SG3525的内部三角波进行比较，可以得到占空比变化的PWM波形，实现对输出电压的闭环控制。
通过对主电路工作原理分析和参数计算，完成了硬件电路的设计，最后通过电力电子仿真软件SABER对电路进行仿真验证，可以在输入电压全范围内实现稳压输出360V，输出功率达到额定要求，电路性能稳定，响应速度快。
关键词：SG3525推挽DC/DC开关电源SABER仿真AbstractThe main purpose of this paper is based on a push-pull DC/DC SG3525 switching power supply, can be transformed into DC10~35V, DC360V, rated power reaches 500W. Can be used in high pressure and low pressure rotor device, especially suitable for low voltage inverter power input before voltage etc..Through the comparative study, design the main topology of push-pull DC/DC switching power supply based on SG3525, the low voltage DC power stage through transformer step-up, output filtered bridge rectifier and LC, 360V DC high voltage. MOSFET drain source using RC snubber circuit, peak voltage of transformer leakage generated by absorption. Isolation by TL431 and PC817 combined with the feedback sampling voltage, electrical isolation between the before and after class. Comparison of terminal voltage feedback signal is sent to SG3525, compared with the internal triangular wave SG3525, can get the PWM duty cycle waveform changes, to achieve closed-loop control of output voltage.Through the work of the main circuit principle analysis and parameter calculation, completed the hardware circuit design, the power electronic simulation software SABER to verify the circuit, the input voltage can achieve the full range output voltage 360V, output power reaches the rated circuit requirements, stable performance, fast response speed.Key words：SG3525 push-pull DC/DC SABER simulation目录第1章绪论 (1)1.1课题研究的目的意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3论文研究内容 (2)第2章课题设计要求及方案 (3)2.1设计要求 (3)2.2设计方案 (3)第3章系统主要元器件介绍 (5)3.1SG3525芯片介绍 (5)3.1.1 引脚功能说明 (6)3.1.2 SG3525的工作原理 (7)3.2 TL431工作原理介绍 (9)3.3PC817性能介绍 (11)3.4高频变压器 (12)第4章硬件电路设计 (14)4.1 推挽电路原理及设计 (14)4.2 SG3525控制电路设计 (17)4.3 TL431和PC817反馈电路设计 (18)4.4 高频变压器设计 (19)第5章saber仿真验证 (22)5.1 仿真软件介绍 (22)5.2 系统仿真电路图 (23)5.3 仿真结果 (23)第6章结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录 (30)附录A外文资料 (30)附录B电路原理图 (47)石家庄铁道大学四方学院毕业设计第1章绪论1.1 课题研究的目的意义随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展[1]。
sg3525
SG3525概述SG3525是一款常用的PWM（脉宽调制）控制集成电路，主要用于直流至直流转换器、逆变器和开关电源的设计中。
它具有广泛的应用领域，包括电动汽车、太阳能电池组、风力发电系统以及工业自动化等。
功能特性•输入电压范围：8V至35V•输出频率范围：50Hz至400Hz•输出电流：最大20mA•可调节的死区时间•内置高精度参考电压•低静态功耗•快速过载保护•内置软起动电路•可使用外部晶振或者RC振荡电路工作原理SG3525基于PWM技术，通过控制开关管的导通时间和断开时间，调整输出的脉宽，从而控制输出电压的大小。
它采用固定频率工作模式，将输入电压转换为高频方波，然后再经过滤波电路，得到所需的输出电压。
SG3525整个电路由误差放大器、比较放大器、错相振荡器、双D触发器、控制逻辑电路和输出级组成。
主要部件包括：1. 误差放大器误差放大器对输入电压和输出电压做比较，通过增加或减少输入电压，调整输出电压的大小。
它能够高效地将输入电压转换为脉宽控制信号。
2. 比较放大器比较放大器接收误差放大器的输出信号，并与三角波振荡器的输出信号进行比较。
通过控制比较放大器的输入信号，可以调整输出波形的脉宽。
3. 错相振荡器SG3525内部集成了一个错相振荡器电路，用于产生一组互补的三角波信号。
这些互补的信号用于比较放大器的输入和误差放大器的参考电压。
4. 双D触发器双D触发器用于延时控制，通过改变延时电容的大小，可以调整输出波形的频率。
双D触发器还可用于生成脉冲信号，控制开关管的导通和断开。
5. 控制逻辑电路控制逻辑电路是一个组合逻辑电路，根据输入的控制信号，控制输出波形的脉宽和频率。
它还具有过载保护功能，当输出波形超过一定限制时，会自动切断输出。
6. 输出级输出级负责驱动开关管，将控制逻辑电路产生的脉冲信号转换为高电压高电流的方波信号，驱动负载工作。
应用领域SG3525被广泛应用于各种直流至直流转换器、逆变器和开关电源设计。
基于SG3525的开关电源设计
基于SG3525的开关电源设计第一篇：基于SG3525的开关电源设计基于SG3525的开关电源设计摘要介绍了SG3525芯片的内部结构，分析了其特性和工作原理，设计了一款基于SG3525可调占空比的推挽式DC／DC开关电源，给出了系统的电路设计方法以及主要单元电路的参数计算，并对该电源进行了性能测试。
实验表明，该电源具有效率高、输出电压稳定等优点。
关键词 SG3525；高频变压器；PWM；开关电源随着电能变换技术的发展，功率MOSFET被广泛应用于开关变换器中。
为此，美国硅通用半导体公司(Silieon General)推出了SG3525，以用于驱动n沟道功率MOSFET。
SG3525是电流控制型PWN控制器，可在其脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈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，开关电源无论是电压调整率、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。
介绍了由SG3525芯片为控制核心的500 W高频开关电源模块，该电源模块可应用于车载逆变电源的前级升压。
SG3525的结构特性SG3525脉宽调制控制器，不仅具有可调整的死区时间控制功能，而且还具有可编式软起动，脉冲控制封锁保护等功能。
通过调节SG3525第5脚上CT的电容和第6脚RT上的电阻就可以改变输出控制信号PWM的频率，调节第9脚COMP的电压可以改变输出脉宽，这些功能可以改善开关电源的动态性能和简化控制电路的设计。
1．1 SG3525内部结构SG3525的内部结构如图1所示，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、软起动电路和输出电路构成。
1．2 欠压锁定功能基准电压调整器的输入电压为15脚的输入电压VC，当VC低于8 V时，基准电压调整器的输出精度值就得不到保证，由于设置了欠压锁定电路，当出现欠压时，欠压锁定器输出一个高电平信号，再经过或非门输出转化为一个低电平信号输出到T1和T5的基极，晶体管T1和T5关断，SG3525的13脚输出为VC，11脚和14脚无脉冲输出，功率驱动电路输出至功率场效应管的控制脉冲消失，变换器无电压输出，从而实现欠压锁定保护的目的。
SG32525芯片在开关_逆变_电源中的应用
SG 32525芯片在开关(逆变)电源中的应用梅开乡(黄石理工学院电气学院,湖北省黄石市435003)摘 要:在研制开关电源和后备式U PS (不间断电源)的工程实践中,为提高其转换效率,减少外围元器件,减小体积,并提高长时间工作的可靠性与PWM (脉宽调制)的控制精度,对新型PWM 集成芯片SG3525的功能特点、控制特性及外围电路进行了研究。
讨论了该芯片在U PS 逆变电源和开关稳压电源中的应用,利用该芯片设计并制作了高效率的开关电源与U PS 逆变电源。
关键词:脉宽调制;开关电源;逆变电源中图分类号:TN86收稿日期:2005210219;修回日期:2006201223。
0 引 言MOSFET 功率管具有驱动功率低、频率响应好、动作快、无二次击穿等优点,使开关电源工作频率轻而易举地从几十k Hz 提升到几百k Hz 。
为了进行推广,美国硅通用公司设计了驱动MOS 管的第2代IC 军品芯片,SG1525A 适用N 沟道MOSFET ,SG1527A 适用于P 沟道MOSFET ;摩托罗拉公司则设计了相应的民用品SG3525A 芯片、SG3527A 芯片[1]。
原理框图如图1所示。
图1 SG 3525芯片原理框图芯片可以改进各种类型的电源的控制功能和使用较少的外部元器件。
1 脉宽调制集成芯片SG 3525/7的特点[2]a )芯片内振荡器工作频率为100Hz ～400k Hz ,设有引脚3为同步端,为多个SG3525联用提供方便。
b )内置5.1V ±1.0%的基准电压源。
c )为了适应驱动快速场效应管的需要,末级采用推拉式工作电路,使开关速度更快,末级输出或吸入电流最大值可达400mA 。
d )内设欠压锁定电路,当输入电压小于8V 时,芯片内部锁定,停止工作(基准源及必要电路除外,使其消耗电流将降至小于2mA )。
e )有软启动电路,比较器的反相输入端即软启动控制端芯片的引脚8,可外接软启动电容C 。
基于SG3525A和IR2110的高频逆变电源设计
基于SG3525A和IR2110的高频逆变电源设计摘要：本文简述了PWM控制芯片SG3525A和高压驱动器IR2110的性能和结构特点，同时详细介绍了采用以SG3525A为核心器件的高频逆变电源设计。
关键词：PWM；SG3525A；IR2110；高频逆变电源引言随着PWM技术在变频、逆变频等领域的运用越来越广泛，以及IGBT、PowerMOSFET 等功率性开关器件的快速发展，使得PWM控制的高压大功率电源向着小型化、高频化、智能化、高效率方向发展。
本文采用电压脉宽型PWM控制芯片SG3525A，以及高压悬浮驱动器IR2110，用功率开关器件IGBT模块方案实现高频逆变电源。
另外，用单片机控制技术对此电源进行控制，使整个系统结构简单，并实现了系统的数字智能化。
SG3525A性能和结构SG3525A是电压型PWM集成控制器，外接元器件少，性能好，包括开关稳压所需的全部控制电路。
其主要特性包括：外同步、软启动功能；死区调节、欠压锁定功能；误差放大以及关闭输出驱动信号等功能；输出级采用推挽式电路结构，关断速度快，输出电流±400mA；可提供精密度为5V±1%的基准电压；开关频率范围100Hz~400KHz。
其内部结构主要包括基准电压源、欠压锁定电路、锯齿波振荡器、误差放大器等，如图1所示。
图1 SG3525A内部框图及引脚功能IR2110性能和结构IR2110是美国IR公司生产的高压、高速PMOSFET和IGBT的理想驱动器。
该芯片采用HVIC和闩锁抗干扰制造工艺，集成DIP、SOIC 封装。
其主要特性包括：悬浮通道电源采用自举电路，其电压最高可达500V；功率器件栅极驱动电压范围10V~20V；输出电流峰值为2A; 逻辑电源范围5V~20V，而且逻辑电源地和功率地之间允许+5V的偏移量；带有下拉电阻的COMS施密特输入端，可以方便地与LSTTL和CMOS电平匹配；独立的低端和高端输入通道，具有欠电压同时锁定两通道功能; 两通道的匹配延时为10ns；开关通断延时小，分别为120ns和90ns;工作频率达500kHz。
PWM控制器SG3525的调频原理
调频的实现过程
输入信号处理
将输入信号进行整形、滤波等处 理，确保输入信号的稳定性和准
确性。
脉冲宽度调节
根据输入信号的变化，调节PWM 脉冲的宽度，从而改变输出频率。
输出信号控制
将调节后的PWM脉冲信号输出到相 应的执行机构，如电机、LED等， 以实现相应的控制效果。
调频的实现效果
频率范围宽
PWM控制器SG3525的调频范围较 广，可以根据实际需求调节输出频率。
调频的优点分析
高效节能
通过调节脉冲频率，可以精确控 制输出功率，实现高效节能的效
果。
动态响应快
由于脉冲频率可调，系统对输入 参数变化的响应速度较快。
易于数字化实现
调频控制可以通过数字信号处理 器（DSP）或微控制器（MCU） 等数字芯片实现，具有较高的可
靠性和稳定性。
调频的缺点分析
01
电磁干扰（EMI）
02
PWM控制技术
PWM控制技术的原理
脉冲宽度调制（PWM）是一种通过调 节脉冲宽度来控制电压或电流的方法。 在PWM控制中，脉冲的宽度（占空比） 被用来表示模拟信号的数值。
PWM信号通常由一个固定频率的脉冲 组成，脉冲的宽度可以根据需要进行 调节。通过改变脉冲的宽度，可以实 现对电压或电流的有效控制。
04
PWM控制器SG3525的 调频实现
调频的实现方法
脉冲宽度调制（PWM）
通过调节脉冲宽度来改变输出电压或电流的占空比，从而实现频 率的调节。
频率与占空比的关系
占空比越大，输出频率越低；占空比越小，输出频率越高。
调频控制信号
通过改变PWM控制器的输入信号，即调频控制信号，来调节输出 脉冲的占空比，从而改变输出频率。
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第1章概述................................................................................................................ - 2 -第2章系统总体方案 .................................................................................................... - 4 -2.1高频开关稳压电源的基本原理 (4)2.2高频开关稳压电源总方案 (4)2.3高频开关稳压电源的组成电路及功能 (5)2.3.1 主电路.............................................................................................................. - 5 -2.3.2 控制电路.......................................................................................................... - 6 -2.3.3 保护电路.......................................................................................................... - 7 -2.3.4 驱动电路.......................................................................................................... - 7 -第3章主电路设计........................................................................................................ - 7 -3.1主电路形式选择 (7)3.2高频变压器的参数 (8)3.2.1原副边电压比n .............................................................................................. - 8 -3.2.2磁芯的选取及变压器的结构........................................................................... - 8 -3.2.3 变压器初、次级匝数.................................................................................... - 9 -3.2.4 确定绕组的导线线径和导线股数 ................................................................ - 9 -3.3开关管的选择.. (9)第4章控制电路设计.................................................................................................... - 9 -4.1主电路 (9)4.2控制电路的设计 (11)4.2.1SG3525结构和功能介绍 ................................................................................. - 11 -4.2.2 控制电路的设计............................................................................................ - 12 -4.3驱动电路的设计.. (13)第5章系统性能测试与结果 ...................................................................................... - 14 -5.1负载调整率测试 (14)5.2电压调整率测试 (15)5.3效率测试 (15)5.4输出纹波电压及噪音测试 (16)第6章心得体会............................................................................................................ - 16 -附录：总电路图............................................................................................................ - 18 -参考文献............................................................................................... 错误！未定义书签。
电气与信息工程系课程设计评分表 ................................................... 错误！未定义书签。
第1章概述电源装置是电力电子技术应用的一个重要领域,没有它的存在，现代的各种电力设备和给我们生活带来方便的各种电器将不可能实现。
有相当一部分设备和电器是使用直流电的，而接入家庭的是都是交流电，这就需要电源转换成所需的直流电。
各种AC-DC电源中高频开关式直流稳压电源由于具有效率高、体积小、重量轻等突出优点．而得到了广泛应用。
高频稳压电源要求高功率密度，外型尺寸小，高效率，高可靠性，高功率因数，以及智能化，低成本，EMI小，可制造性，分布电源结构等。
现在功率MOSFET和IGBT己完全取代功率晶体管和中小电流的晶闸管，使开关电源的高频化有了可能:器件的工作频率可达400KHz(AC-DC 开关变换器)和1MHz(DC-DC开关变换器)，超快恢复功率二极管和MOSFET 同步整流技术的开发，也为研制高效，低电压输出(U<3V)的开关电源创造了条件。
电源按硬开关模式工作时开关损耗大，高频化可以缩小电源的体积重量，但开关的损耗更大了.为此研究开发出开关电压/电流波形不交叠的技术，即零电压(ZVS) /零电(ZCS)软开关技术，有效的提高了开关电源的效率·例如在九十年代中期30A/48V开关整流器模块采用移相全桥ZVS-PWM技术后，仅重7kg。
比用PWM技术的同类产品，重量下降40%.最近国外小功率AC-DC开关电源模块(48/12V)总效率可达到%%;48/5VAC-DC开关电源模块的效率可达到92-93%，二十世纪末，国产的50-100A输出，全桥移相ZV-ZCS-PWM开关电源模块的效率超过93%.电流型控制及多环控制已得到较普遍应用，电荷控制，一周期控制，数字信号处理器(DSP)控制等技术的开发及相应专用集成控制芯片的研制，使电子电源动态性能有很大提高，电路也有大幅度简化。
电源装置是电力电子技术应用的一个重要领域,在现代的各种电力设备中都得到里广泛的应用。
特别是在小型及各种家用电器和电子设备中大量使用了各种AC—DC转化电路，其中高频开关式直流稳压电源由于具有效率高、体积小、重量轻等突出优点而得到最为广泛的应用。
本课题是设计一种基于SG3525 PWM控制芯片为核心构成的高频开关电源电路。
SG3525芯片能同时满足较好的电气性能和较低的成本,因而被广泛用于小功率开关电源。
用其作为PWM控制芯片组成的电路具有结构简单、体积小、容易实现的特点。
实验表明由该PWM控制芯片控制的开关电源的性能可同集成稳压器媲美,效率比线性稳压电源高,有很好的发展前景。
电子电源微处理器监控，电源系统内部通信，电源系统智能化技术以及电力电子系统的集成化与封装技术。
总之，开发高功率密度，高效率，高性能，高可靠性以及智能化电源系统仍然是今后开关电源技术的发展方向.第2章系统总体方案2.1 高频开关稳压电源的基本原理高频开关稳压电源是需要直流电设备中常用的AC-DC转换电源，它的作用是把公网上的220v交流电转换成适用的直流电。
公网上的工频交流电先整流滤波为固定直流，通过功率变换（高频逆变）得到20~50KHz 的高频交流，然后再经高频整流与滤波，就得到所需的直流电。
工频整流滤波由桥式电路实现，功率变换由PWM控制芯片按周期控制开关管的导通实现，高频整流与滤波由副边感应线圈、二极管和电容组成的LCD 电路实现。
公网上的工频交流电可通过桥式电路整流滤波后初步转换成固定直流即图中的直流电源U 。
由PWM控制芯片控制开关管Q 的导通与否。
当开关管Q 导通时,忽略其饱和压降,电源电压U 加在主变原边，副边感应电压于二极管D 极性相反使二极管D 反偏截止,副边电路中无电流,直流电源U 供给的能量临时储存于主变原边电感中。
当开关管Q 截止时,电感产生反压,为上负下正，同时在副边感应出电压,为上正下负与二极管D 极性相同使二极管D 导通,电容C 充电,同时给负载R 供电,主变原边储能转移到副边从而得到释放。
当开关管Q 重新导通时,电容C 给负载R 供电,同时主变原边重新储能,如此反复电阻R 上就得到直流电。
输出电压的大小由原副边匝比n、占空比d 和输入电压U 来决定。
2.2 高频开关稳压电源总方案本课题的任务是设计一种简单、可靠、成本低廉的高频开关稳压电源,根据对本课题任务书的认真分析并参考各种资料最终选用以低成本的SG3525 PWM控制芯片为核心构成开关稳压电源。
图2.2为高频开关稳压电源的基本框图。
图2.2 高频开关稳压电源的基本框图。
在基本框图中的第一个整流滤波环节是把从公网上输入的交流电初步转换成直流电，该直流电的电压U 与公网电压相同，并不符合设计要求。
还要再经过逆变和高频整流滤波环节才能用于设备。
逆变环节的作用是把经工频整流滤波环节产生的直流电U 重新变为指定频率的交流电。
逆变所得的交流电的电压与逆变前的直流电压U 相同。
交流电的频率与逆变电路中开关管Q 的导通频率相同，开关管的导通是由SG3525 PWM 控制芯片决定的。
逆变后的高频交流经过由变压器副边线圈、续流二极管和电容组成的LCD 电路就可得到所需的直流电。