发布时间:2025-02-11 16:10:51 人气:
SG3525引脚功能及应用电路
在开关模式电源控制中,SG3525是一款常用的脉宽调制(PWM)控制器,因其在解决脉冲频率调制问题上的优势而被广泛应用。PWM技术通过保持频率恒定,调整脉冲宽度以适应负载变化,特别适合于SMPS设计。它分为电压控制和电流控制两种类型,SG3525在DC-DC转换器和逆变器电路中发挥关键作用。
SG3525的引脚图展示了其功能布局,引脚1和2构成反相和同相输入,通过比较这两个引脚的电压来调节占空比。通过调整电容CT、电阻RT和放电电阻,可以灵活调整PWM的频率,如f=1/(CT*(0.7*RT+3*放电))。
在电路示例中,如SG3525的电路图,它产生两个反相PWM信号,用户可以通过调整反馈电路中的可变电阻来精细调节PWM宽度,提升分辨率。在逆变器电路中,SG3525A用于将直流电转换为交流电,通过推挽配置和反馈电路,可以实现功率调节和电压输出的控制,如R10的可变电阻器就是电压调节的关键组件。
SG3525逆变器稳压电路,
SG3525逆变器的引脚功能繁多,每个引脚在电路设计中扮演着不同的角色。引脚1,即Inv.input,是误差放大器的反向输入端,主要接收反馈信号。在闭环系统中,这一端连接反馈信号,而在开环系统中,它则与补偿信号输入端(引脚9)相连,形成跟随器结构。
引脚2为Noninv.input,是误差放大器的同向输入端。无论是在闭环系统还是开环系统中,这一端都连接着给定信号。根据实际需求,在该端与补偿信号输入端之间可以接入各种反馈网络,从而构成比例、比例积分和积分调节器。
引脚3的Sync功能是为振荡器提供外接同步信号输入,这使得系统能够与外部电路同步。引脚4的OSC.Output是振荡器的输出端,提供必要的振荡信号。
引脚5的CT是振荡器定时电容的接入点,而引脚6的RT则用于接入定时电阻。引脚7的Discharge端与引脚5之间外接放电电阻,构成放电回路,以确保系统稳定运行。
引脚8的Soft-Start用于接入软启动电容,该电容的值通常为5μF,有助于平滑启动过程。引脚9的Compensation是PWM比较器的补偿信号输入端,在此端与引脚2之间接入不同类型的反馈网络,可以构成比例、比例积分和积分调节器。
引脚10的Shutdown是外部关断信号输入端,当此端接收到高电平信号时,控制器的输出会被禁止,这一端通常与保护电路相连,以实现故障保护功能。
引脚11和引脚14分别作为输出端A和输出端B,是两路互补输出端。引脚12的Ground为信号地,引脚13的Vc用于接入输出级的偏置电压。引脚14与引脚11功能相同,也是互补输出端。最后,引脚15的Vcc用于接入偏置电源,而引脚16的Vref则作为基准电源输出端,可提供温度稳定性极好的基准电压。
以上是SG3525逆变器各个引脚的功能介绍。在实际应用中,电压反馈通常接到引脚1,作为反馈信号输入端,然后根据具体电路设计寻找相应的反馈支路。具体的稳压环路设计,每个电路都由不同的设计人员根据具体需求来实现,因此每套电路的设计都可能有所不同,无法进行具体分析。
模拟芯片SG3525:PWM驱动设计
SG3525是一款广泛应用的PWM控制器,由多家制造商生产,如ST Microelectronics、Fairchild Semiconductors、On Semiconductors等。它广泛用于DC-DC转换器、DC-AC逆变器、家用UPS系统、太阳能逆变器、电源、电池充电器等众多应用。在进行详细描述和应用前,我们先来看看其框图和引脚布局。
SG3525的引脚介绍如下:
1. 引脚1(反相输入)和2(非反相输入)是板载误差放大器的输入,实现对PWM关联的“反馈”的占空比的增加或减少。
2. Pin1和Pin2用于负反馈,实现输出的稳定。当INV IN和NINV IN电压相等时,SG3525产生的占空比不再变化。通过调整电路输出到INV IN,NINV IN接到VREF,可实现INV IN跟随VREF。通过调整分压比例实现对输出的稳压控制。
3. Pin5连接电容CT再接地,Pin6连接电阻RT再接地,Pin7和Pin5之间接电阻RD用于电容CT放电,决定死区时间。PWM的频率取决于定时电容和定时电阻。定时电容(CT)连接在引脚5和地之间。定时电阻(RT)连接在引脚6和地之间。引脚5和7(RD)之间的电阻决定了死区时间(也会稍微影响频率)。频率与RT、CT和RD的关系如下:
4. 频率公式:RT和RD以Ω为单位,CT以F为单位,f以Hz为单位。RD的典型值在10Ω至47Ω范围内。可用值的范围(由SG3525制造商指定)为0Ω至500Ω。RT必须在2kΩ至150kΩ范围内。CT必须在1nF(代码102)至0.2μF(代码224)范围内。振荡器频率必须在100Hz至400kHz范围内。
5. PIN8是软起动功能,连接在引脚8和地之间的电容提供软启动功能。电容越大,软启动时间越长。这意味着从0%占空比变为所需占空比或最大占空比所需的时间更长。通过调整分压比例实现对输出的稳压控制。
6. PIN16是电压参考部分的输出,SG3525包含一个额定电压为+5.1V的内部电压参考模块,经过调整可提供±1%的精度。此参考通常用于向误差放大器提供参考电压,以设置反馈参考电压。它可以直接连接到其中一个输入,也可以使用分压器进一步降低电压。
7. PIN15是VCC芯片供电引脚,使SG3525运行。VCC必须在8V至35V范围内。SG3525具有欠压锁定电路,当VCC低于8V时,该电路可阻止运行,从而防止错误操作或故障。
8. PIN13是VC驱动电压,引脚13是SG3525驱动器级的电源电压,连接到输出图腾柱级中的NPN晶体管的集电极。因此得名VC。VC必须在4.5V至35V的范围内。输出驱动电压将比VC低一个晶体管的电压降。因此,在驱动功率MOSFET时,VC应在9V至18V的范围内(因为大多数功率MOSFET需要至少8V才能完全导通,并且最大VGS击穿电压为20V)。对于驱动逻辑电平MOSFET,可以使用较低的VC。必须小心确保不超过MOSFET的最大VGS击穿电压。同样,当SG3525输出馈送到另一个驱动器或IGBT时,必须相应地选择VC,同时牢记馈送或驱动设备所需的电压。当VCC低于20V时,通常将VC连接到VCC。
9. PIN12是接地连接,应连接到电路接地。它必须与其驱动的设备共用接地。
10. PIN11和PIN14是输出,驱动信号将从这些输出中获取。它们是SG3525内部驱动器级的输出,可用于直接驱动MOSFET和IGBT。它们的连续电流额定值为100mA,峰值额定值为500mA。当需要更大的电流或更好的驱动时,应使用使用分立晶体管的进一步驱动器级或专用驱动器级。同样,在驱动导致SG3525功率耗散和发热过多的设备时,应使用驱动器级。当以桥式配置驱动MOSFET时,必须使用高低侧驱动器或栅极驱动变压器,因为SG3525仅设计用于低侧驱动。
11. PIN10是高电平时快速关断,通常接低电平。引脚10为关机。当此引脚为低电平时,PWM启用。当此引脚为高电平时,PWM锁存器立即设置。这为输出提供了最快的关机信号。同时,软启动电容器通过150μA电流源放电。关闭SG3525的另一种方法是将引脚8或引脚9拉低。但是,这不如使用关机引脚那么快。因此,当需要快速关机时,必须向引脚10施加高信号。此引脚不应悬空,因为它可能会拾取噪声并导致问题。因此,此引脚通常通过下拉电阻保持在低电平。
12. PIN9为补偿,与PIN1一起用于补偿反馈信号。引脚9为补偿,可与引脚1配合使用,提供反馈补偿。
在了解了每个引脚的功能后,我们来设计一个实际应用电路。为了设计一个以50kHz运行的电路,驱动MOSFET(采用推挽配置),该MOSFET驱动铁氧体磁芯,然后升压高频交流电,然后整流和滤波,以产生290V稳压输出直流电,可用于运行一个或多个CFL。电路设计包含以下参数和步骤:
1. 电源电压已提供,并已接地。VC已连接到VCC。在电源引脚上添加了一个大容量电容器和一个去耦电容器。去耦电容器(0.1μF)应尽可能靠近SG3525。始终在所有设计中使用它。也不要省略大容量电容器,尽管您可以使用较小的值。
2. 引脚5、6和7提供了死区时间。在引脚6和地之间连接RT,在引脚5和地之间连接CT。RD=22Ω,CT=1nF(代码:102),RT=15kΩ。这给出了振荡器频率:由于振荡器频率为94.6kHz,开关频率为0.5*94.6kHz=47.3kHz,这足够接近我们的目标频率50kHz。如果需要50kHz的精度,可以使用电位器(可变电阻器)与RT串联并调整电位器,或者使用电位器(可变电阻器)作为RT,尽管我更喜欢第一种方法,因为它允许微调频率。
3. 引脚8提供了一个小型软启动电容,避免使用过大的软启动,因为使用CFL时,占空比缓慢增加(因此电压缓慢增加)会导致问题。
4. 引脚10通过上拉电阻上拉至VREF。因此,PWM被禁用并且不运行。但是,当开关打开时,引脚10现在处于接地状态,因此PWM被启用。我们利用了SG3525关机选项(通过引脚10),开关就像一个开/关开关。
5. 引脚2连接至VREF,因此电位为+5.1V(±1%)。转换器的输出通过电阻为56kΩ和1kΩ的分压器连接至引脚1。电压比为57:1。在反馈“平衡”时,引脚1处的电压为5.1V,这也是误差放大器的目标-调整占空比以调整引脚1处的电压,使其等于引脚2处的电压。因此,当引脚1处的电压为5.1V时,输出电压为5.1V*57=290.7V,这足够接近我们的290V目标。如果需要更高的精度,可以将其中一个电阻器替换为电位器或与电位器串联,并调整电位器以提供所需的读数。
6. 引脚1和9之间的电阻和电容的并联组合提供反馈补偿。反馈补偿是一个大话题,这里不详细讨论。
7. 引脚11和14驱动MOSFET。栅极上串联有电阻,用于限制栅极电流。栅极至源极的电阻可确保MOSFET不会意外开启。
总之,参考《EDA设计智汇馆高手速成系列_SABER电路仿真及开关电源设计》,也有SG3525的Saber仿真实例。搬运链接:Using the SG3525 PWM Controller - Explanation and Example: Circuit Diagram / Schematic of Push-Pull Converter
SG3525逆变器问题
SG3525逆变器出现问题时,可能是由于开关频率过高导致的。为了调整这一问题,可以考虑增加震荡电容的容量,以降低开关频率。
另一种可能性是您所连接的灯泡功率过大。您需要了解,2倍压降时,电流会减少到原来的一半;4倍压降时,电流则会减小到原来的四分之一。因此,使用原有的灯泡可能会导致亮度不足,甚至无法点亮。
在调整灯泡功率时,建议选择与逆变器输出电压相匹配的灯泡。这样既能保证灯泡正常工作,也能延长逆变器的使用寿命。
此外,检查逆变器的连接是否正确,确保所有线路连接无误,避免因线路问题导致的故障。
在调整过程中,务必确保操作安全,遵循正确的操作步骤,以避免造成不必要的损失。
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