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簡介
1、板載SG3525A PWM 控制芯片
2、板載78M05穩(wěn)壓芯片，提供可靠的參考電壓
3、板載兩個精密可調(diào)電阻，R3控制占空比，R4控制頻率
4、板載電源指示燈
5、工作電壓：8～12V
6、頻率范圍：200HZ-100KHZ可調(diào)
7、占空比：0—100%可調(diào)
8、輸出幅度：5V
9、板子尺寸：30.8(mm)x18(mm)
SG3525脈寬調(diào)制型控制器是通用電氣公司的產(chǎn)品，作為SG3524的改進(jìn)型，更適合于運(yùn)用MOS管作為開關(guān)器件的DC/DC變換器，它是采用雙級型工藝制作的新型模擬數(shù)字混合集成電路，性能優(yōu)異，所需外圍器件較少。它的主要特點(diǎn)是:輸出級采用推挽輸出，雙通道輸出，占空比0-50%可調(diào).每一通道的驅(qū)動電流最大值可達(dá)200mA,灌拉電流峰值可達(dá)500mA�？芍苯域�(qū)動功率MOS管，工作頻率高達(dá)400KHz，具有欠壓鎖定、過壓保護(hù)和軟啟動等功能。該電路由基準(zhǔn)電壓源、震蕩器、誤差放大器、PWM比較器與鎖存器、分相器、欠壓鎖定輸出驅(qū)動級，軟啟動及關(guān)斷電路等組成，可正常工作的溫度范圍是0-700C�；鶞�(zhǔn)電壓為5.1 V士1%，工作電壓范圍很寬，為8V到35V.
GROUND(接地端):該芯片上的所有電壓都是相對于GROUND而言，即是功率地也是信號地。在實(shí)驗(yàn)電路中，由于接入誤差放大器反向輸入端的反饋電壓也是相對與12腳而言，所以主回路和控制回路的接地端應(yīng)相連。
+VIN(芯片電源端):直流電源從15腳引入分為兩路:一路作為內(nèi)部邏輯和模擬電路的工作電壓;另一路送到基準(zhǔn)電壓穩(wěn)壓器的輸入端，產(chǎn)生5.1士1%V的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓。如果該腳電壓低于門限電壓(Turn-off: 8V)，該芯片內(nèi)部電路鎖定，停止工作‘基準(zhǔn)源及必要電路除外)使之消耗的電流降至很小(約2mA)e
另外，該腳電壓最大不能超過35V.使用中應(yīng)該用電容直接旁路到GROUND端。VC(推挽輸出電路電壓輸入端):作為推挽輸出級的電壓源，提高輸出級輸出功率�？梢院�15腳共用一個電源，也可用更高電壓的電源。電壓范圍是1. 8V-3. 4V
INV. INPUT(反相輸入端):誤差放大器的反相輸入端，該誤差放大器的增益標(biāo)稱值為80db，其大小由反饋或輸出負(fù)載來決定，輸出負(fù)載可以是純電阻，也可以是電阻性元件和電容元件的組合。該誤差放大器共模輸入電壓范圍是1. 5V-5. 2V。此端通常接到與電源輸出電壓相連接的電阻分壓器上。負(fù)反饋控制時，將電源輸出電壓分壓后與基準(zhǔn)電壓相比較。
NI. INPUT同相輸入端):此端通常接到基準(zhǔn)電壓16腳的分壓電阻上，取得2. 5V的基準(zhǔn)比較電壓與INV. INPUT端的取樣電壓相比較。
SYNC(同步端):為外同步用。需要多個芯片同步工作時，每個芯片有各自的震蕩頻率，可以分別他們的4腳和3腳相連，這時所有芯片的工作頻率以最快的芯片工作頻率同步。也可以使單個芯片以外部時鐘頻率工作。
OSC. OUTPUT(同步輸出端):同步脈沖輸出。作為多個芯片同步工作時使用。但幾個芯片的工作頻率不能相差太大，同步脈沖頻率應(yīng)比震蕩頻率低一些。如不需多個芯片同步工作時，3腳和4腳懸空。4腳輸出頻率為輸出脈沖頻率的2倍。輸出鋸齒波電壓范圍為0. 6V到3. 5V.
Cr(震蕩電容端):震蕩電容一端接至5腳，另一端直接接至地端。其取值范圍為0.001,u F到0. 1 u F。正常工作時，在Cr兩端可以得到一個從0.6V到3. 5V變化的鋸齒波。
Rr(震蕩電阻端):震蕩電阻一端接至6腳，另一端直接接至地端。Rr的阻值決定了內(nèi)部恒流值對Cr充電。其取值范圍為2K歐到150K歐 Rr和Cr越大充電時間越長，反之則充電時間短。
DISCHATGE RD(放電端):Cr的放電由5. 7兩端的死區(qū)電阻決定。把充電和放電回路分開，有利與通過死區(qū)電阻來調(diào)節(jié)死區(qū)時間，使死區(qū)時間調(diào)節(jié)范圍更寬。其取值范圍為0歐到500歐。放電電阻RD和CT越大放電時間越長，反之則放電時間短。
SOFTSTATR(軟啟動):比較器的反相端即軟啟動器控制端8,端8可外接軟啟動電容?該電容由內(nèi)部Vf的50uA恒流源充電。
VREF(基準(zhǔn)電壓端):基準(zhǔn)電壓端16腳的電壓由內(nèi)部控制在5. 1 V土1%�？梢苑謮汉笞鳛檎`差放大器的參考電壓。
OUTPUT A, OUTPUT B(脈沖輸出端):輸出末級采用推挽輸出電路，驅(qū)動場效應(yīng)功率管時關(guān)斷速度更快.11腳和14腳相位相差1800，拉電流和灌電流峰值達(dá)200mA。由于存在開閉滯后，使輸出和吸收間出現(xiàn)重迭導(dǎo)通。在重迭處有一個電流尖脈沖，起持續(xù)時間約為l00ns。可以在V<處接一個約0. luf的電容濾去電壓尖峰。
COMPENSATION(補(bǔ)償端):在誤差放大器輸出端9腳與誤差放大器反相輸入端1腳間接電阻與電容，構(gòu)成PI調(diào)節(jié)器，補(bǔ)償系統(tǒng)的幅頻、相頻響應(yīng)特性。補(bǔ)償端工作電壓范圍為1. 5V到5. 2V.
SHUTDOWN(關(guān)斷端):10端為PWM鎖存器的一個輸入端，一般在10端接入過流檢測信號。過流檢測信號維持時間長時，軟起動端8接的電容C:將被放電。電路正常工作時，該端呈高電平，其電位高于鋸齒波的峰值電位(3. 30。在電路異常時，只要腳10電壓大于0. 7V，三極管導(dǎo)通，反相端的電壓將低于鋸齒波的谷底電壓(0.9V)，使得輸出PWM信號關(guān)閉，起到保護(hù)作用。
脈寬調(diào)制器SG3525的振蕩器產(chǎn)生的鋸齒波信號如圖1所示， 鋸齒波的頂點(diǎn)約為3．3V， 谷點(diǎn)約為 0．9V，鋸齒波的頻率可通過改變外接電容來改變。鋸齒波信號加在比較器的同相輸入端， 第9端來的正弦波信號加在比較器的反相輸入端。鋸齒波信號作為載波信號， 正弦波信號作為調(diào)制信號， 通過比較器進(jìn)行比較，從而獲得SPWM 波。觸發(fā)器在CP脈沖控制下輸出Q和Q，分別控制2個與非門，CP脈沖出現(xiàn)的時刻與鋸齒波峰點(diǎn)對齊，CP脈沖下跳時刻與谷點(diǎn)對齊，這樣可保證CP脈沖與鋸齒波同步同頻率變化。P 、P，是經(jīng)過與非門電路后所產(chǎn)生的波形，它的頻率是CP脈沖頻率的112。因?yàn)閘1、14端接地， 所以只要P 、P，任何一個為高電平，13端均為低電平。13端輸出的SPWM 波分為2路， 一路送到VT．的柵極， 另一路經(jīng)過由、V 、R 所構(gòu)成的倒相器反相后由a點(diǎn)傳輸?shù)絍T，的柵極。2個功率場效應(yīng)管的波形如圖2示。可以看出，2個功率場效管的驅(qū)動信號是互補(bǔ)的， 這樣能夠保證在任何時刻導(dǎo)通的開關(guān)不會多于1個，不會造成短路事故。
1)反相輸入端(引腳1):誤差放大器的反相輸入端，該誤差放大器的增益標(biāo)稱值為80dB，其大小由反饋或輸出負(fù)載而定，輸出負(fù)載可以是純電阻，也可以是電阻性元件和電容元件的組合。該誤差放大器的共模輸入電壓范圍為1.5~5.2V。此端通常接到與電源輸出電壓相連接的電阻分壓器上。負(fù)反饋控制時，將電源輸出電壓分壓后與基準(zhǔn)電壓相比較。
(2)同相輸入端(引腳2):此端通常接到基準(zhǔn)電壓引腳16的分壓電阻上，取得2.5V的基準(zhǔn)比較電壓與引腳1的取樣電壓相比較。
(3)同步端(引腳3):為外同步用。需要多個芯片同步工作時，每個芯片有各自的振蕩頻率，可以分別與它們的引腳4相副腳3相連，這時所有芯片的工作頻率以最快的芯片工作頻率同步;也可以使單個芯片以外部時鐘頻率工作。
圖SG3525的引腳及結(jié)構(gòu)方框圖
(4)同步輸出端(引腳4):同步脈沖輸出。作為多個芯片同步工作時使用。但幾個芯片的工作頻率不能相差太大，同步脈沖頻率應(yīng)比振蕩頻率低一些。如不需多個芯片同步工作時，引腳3相副腳4懸空。引腳4的輸出頻率為輸出脈沖頻率的2倍。輸出鋸齒波的電壓范圍為0.6~3.5V。
(5)振蕩電容端(引腳5):振蕩電容一端接至引腳5，另一端直接接至地端。其取值范圍為0.001~0.1pF。正常工作時，在研兩端可以得到一個從0.6~3.5V變化的鋸齒波。
(6)振蕩電阻端(引腳6):振蕩電阻一端接至引腳6，另一端直接接至地端。RT的阻值決定了內(nèi)部恒流值對研充電。其取值范圍為2~15Okn。RT和研越大，充電時間越長;反之，則充電時間短。
(7)放電端(引腳7):Ct的放電由5、7兩端的死區(qū)電阻決定。把充電和放電回路分開，有利于通過死區(qū)電阻來調(diào)節(jié)死區(qū)時間，使死區(qū)時間調(diào)節(jié)范圍更寬，其取值范圍為0~500no放電電阻RD和乙越大，放電時間越長;反之，則放電時間短。
(8)軟起動(引腳8):比較器的反相端，即軟起動器控制端(引腳8)，引腳8可外接軟起動電容。該電容由內(nèi)部UREF的50pA恒流源充電。
(9)補(bǔ)償端(引腳9):在誤差放大器輸出端引腳9與誤差放大器反相輸入端引腳1間接電阻與電容，構(gòu)成PI調(diào)節(jié)器，補(bǔ)償系統(tǒng)的幅頻、相頻響應(yīng)特性。補(bǔ)償端工作電壓范圍為1.5~5.2V。
(10)封鎖端(引腳10):引腳10為PWM鎖存器的一個輸入端，一般在該端接入過流檢測信號。過流檢測信號維持時間長時，軟起動引腳8接的電容C將被放電。電路正常工作時，該端呈高電平，其電位高于鋸齒波的峰值電位(3，30V)。在電路異常時，只要引腳10的電壓大于0.7V，三極管導(dǎo)通，反相端的電壓將低于鋸齒波的谷底電壓(0.9V)，使得輸出PWM信號關(guān)閉，起到保護(hù)作用(輸人高電平關(guān)閉信號)。
(11)脈沖輸出端(引腳11、引腳14):輸出末級采用推挽輸出電路，驅(qū)動場效應(yīng)功率管時關(guān)斷速度更快。引腳11相副腳14相位相差180。，拉電流和灌電流峰值達(dá)200nA。由于存在開閉滯后，使輸出和吸收之間出現(xiàn)重疊導(dǎo)通。在重疊處有一個電流尖脈沖，持續(xù)時間約為100ns�？梢栽赨c處接一個約0.l件F的電容濾去電壓尖峰。
(12)接地端(引腳12):該芯片上的所有電壓都是相對于引腳12而言，既是功率地也是信號地。在實(shí)際電路中，由于接入誤差放大器反相輸入端的反饋電壓也是相對于引腳12而言，所以主回路和控制回路的接地端應(yīng)相連。
(13)推挽輸出電路電壓輸入端嶼1腳13):作為推挽輸出級的電壓源，提高輸出級輸出功率�？梢院透蹦_15共用一個電源，也可用更高電壓的電源，電壓范圍是18~34V。
(14)芯片電源端(引腳15):直流電源從引腳15引人分為兩路:一路作為內(nèi)部邏輯和模擬電路的工作電壓;另一路送到基準(zhǔn)電壓穩(wěn)壓器的輸入端，產(chǎn)生5.1V土1的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓。如果該引腳電壓低于門限電壓(8V)，該芯片內(nèi)部電路鎖定，停止工作(基準(zhǔn)源及必要電路除外)使消耗的電流降至很小(約2mA)。另外，該引腳電壓最大不能超過35V，使用中應(yīng)該用電容直接旁路到地端引腳12。
(15)基準(zhǔn)電壓端(引腳16):基準(zhǔn)電壓端引腳16的電壓由內(nèi)部控制在5.1V土1�？梢苑謮汉笞鳛檎`差放大器的參考電壓。
2)SG3525脈寬調(diào)制器的特點(diǎn)
(1)工作電壓范圍寬:8~35V。
(2)5.1V士1%微調(diào)基準(zhǔn)電源。
(3)振湯器上作頻率泡圍覓:l00~400kHz。
(4)具有振蕩器外部同步功能。
(5)死區(qū)時間可調(diào)。
(6)內(nèi)置軟起動電路。
(7)具有輸入欠電壓鎖定功能。
(8)具有PWM鎖存功能，禁止多脈沖。
(9)逐個脈沖關(guān)斷。
(10)雙路輸出(灌電流啦電流):500mA(峰值)。
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