基于SG3525的開關(guān)電源設(shè)計(jì)

摘要 介紹了SG3525芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，分析了其特性和工作原理，設(shè)計(jì)了一款基于SG3525可調(diào)占空比的推挽式DC／DC開關(guān)電源，給出了系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)方法以及主要單元電路的參數(shù)計(jì)算，并對(duì)該電源進(jìn)行了性能測試。實(shí)驗(yàn)表明，該電源具有效率高、輸出電壓穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞 SG3525；高頻變壓器；PWM；開關(guān)電源

隨著電能變換技術(shù)的發(fā)展，功率MOSFET被廣泛應(yīng)用于開關(guān)變換器中。為此，美國硅通用半導(dǎo)體公司(Silieon General)推出了SG3525，以用于驅(qū)動(dòng)n溝道功率MOSFET。SG3525是電流控制型PWN控制器，可在其脈寬比較器的輸入端直接用流過輸出電感線圈信號(hào)與誤差放大器輸出信號(hào)進(jìn)行比較，從而調(diào)節(jié)占空比，使輸出的電感峰值電流跟隨誤差電壓變化而變化。由于結(jié)構(gòu)上有電壓環(huán)和電流環(huán)雙環(huán)系統(tǒng)，因此，開關(guān)電源無論是電壓調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率和瞬態(tài)響應(yīng)特性都有提高，是目前比較理想的新型控制器。介紹了由SG3525芯片為控制核心的500 W高頻開關(guān)電源模塊，該電源模塊可應(yīng)用于車載逆變電源的前級(jí)升壓。

1 SG3525的結(jié)構(gòu)特性
SG3525脈寬調(diào)制控制器，不僅具有可調(diào)整的死區(qū)時(shí)間控制功能，而且還具有可編式軟起動(dòng)，脈沖控制封鎖保護(hù)等功能。通過調(diào)節(jié)SG3525第5腳上CT的電容和第6腳RT上的電阻就可以改變輸出控制信號(hào)PWM的頻率，調(diào)節(jié)第9腳COMP的電壓可以改變輸出脈寬，這些功能可以改善開關(guān)電源的動(dòng)態(tài)性能和簡化控制電路的設(shè)計(jì)。
1．1 SG3525內(nèi)部結(jié)構(gòu)
SG3525的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示，由基準(zhǔn)電壓調(diào)整器、振蕩器、誤差放大器、比較器、鎖存器、欠壓鎖定電路、閉鎖控制電路、軟起動(dòng)電路和輸出電路構(gòu)成。

1．2 欠壓鎖定功能
基準(zhǔn)電壓調(diào)整器的輸入電壓為15腳的輸入電壓VC，當(dāng)VC低于8 V時(shí)，基準(zhǔn)電壓調(diào)整器的輸出精度值就得不到保證，由于設(shè)置了欠壓鎖定電路，當(dāng)出現(xiàn)欠壓時(shí)，欠壓鎖定器輸出一個(gè)高電平信號(hào)，再經(jīng)過或非門輸出轉(zhuǎn)化為一個(gè)低電平信號(hào)輸出到T1和T5的基極，晶體管T1和T5關(guān)斷，SG3525的13腳輸出為VC，11腳和14腳無脈沖輸出，功率驅(qū)動(dòng)電路輸出至功率場效應(yīng)管的控制脈沖消失，變換器無電壓輸出，從而實(shí)現(xiàn)欠壓鎖定保護(hù)的目的。