PWM控制芯片SG3525原理及应用..doc

PWM控制芯片SG3525原理及应用 第一章 引言 脉冲宽度调制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，PWM控制技术以其控制简单,灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，也是人们研究的热点.本文介绍的SG3525芯片主要应用于华为ONU4820，艾默生HD4825-3 HD4830-3 . 第二章 PWM控制芯片SG3525功能简介 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。下面我们对SG3525特点、引脚功能、电气参数、工作原理以及典型应用进行介绍。　　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反馈电流调节脉宽。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。 一、SG3525引脚功能及特点简介 SG3525功能框图如图1所示： 图1 典型功能框图 Inv.input(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（脚9）相连，可构成跟随器。 Noninv.input(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（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。 Sync(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。 OSC.Output(脚4)：振荡器输出端。 CT(脚5)：振荡器定时电容接入端。 RT（脚6）：振荡器定时电阻接入端。 Discharge(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。 Soft-Start(脚8)：软启动电容接入端。该端通常接一只5 的软启动电容。 Compensation(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。 Shutdown(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。 Output A（脚11）：输出端A。引脚11和引脚14是两路互补输出端。 Ground(脚12)：信号地。 Vc(脚13)：输出级偏置电压接入端。 Output B（脚14）：输出端B。引脚14和引脚11是两路互补输出端。 Vcc（脚15）：偏置电源接入端。 Vref(脚16)：基准电源输出端。该端输出一温度稳定性极好的基准电压。二、SG3525特点： 工作电压范围宽：8—35V。 5.1（1.0%）V微调基准电源。 振荡器工作频率范围宽：100Hz—400KHz。 具有振荡器外部同步功能。 死区时间可调。 内置软启动电路。 具有输入欠电压锁定功能。 具有PWM琐存功能，禁止多脉冲，逐个脉冲关断。 双路输出（灌电流/拉电流）： mA(峰值)。 三、主要单元电路 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。 2．振荡器。振荡器电路结构如图2所示，振荡器脚5外接电容CT，脚6外接电阻RT。振荡器频率由外接电阻RT和电容CT决定，f=1/CT(0.7RT+3RD)此电路中，Rd放电电阻较小， 所以形成的锯齿波波形后沿较陡。振荡器的输出分为两路，一路以时钟脉冲形式送至双稳态触发器及两个或非门；另一路以锯齿波形式送至比较器的同相输入端，比较器的反向输入端接误差放大器的输出。 图2 振荡器电原理图 3．误差放大器及补偿输入。误差放大器是差动输入的放大器，其电原理结构图如图3所示。误差放大器的输出与锯齿波电压在比较器中进行比较，输出一个随误差放大器输出电压高低而改变宽度的方波脉冲，再将此方波脉冲送到或非门的一个输入端。或非门的另两个输入端分别为双稳态触发器和振荡器锯齿波。 图3 误差放大器电原理图 4．锁存器。比较器的输出送到PWM锁存器。锁存器由关闭电路置位，由振荡器输出时间脉冲复位。这样，当关闭电路动作，即使过流信号立即消失，锁存器也可维持一个