SG3525工作原理以及输出电路驱动电路

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1、3.2 电压型PWM 控制器SG3525字体大中小SG3525是美国Silicon General公司推出的PWM控制器，它的输出级采用推挽电路，双通道输出，每一通道的驱动电流最大值达500mA，能够直接驱动功率 GTR和功率MOSFET。其工作频率高达 400kHz，具有欠压关断、可编程软启动等特点。SG3525是一种性能优良、功能齐全、通用性强的单片集成PWM控制器。由于它简单、可靠及使用方便灵活，大大简化了脉宽调制器的设计及调试，因而被广泛应用于开关电源、电机调速等控制电路中。Inv. Input 1IJ6VrefNoninv, Input 215 VcCSync 314OutputsO

2、SC, Output 413Vcc:丄12GroundRT 611Output ADischargee 7rt 82jlShutdownUSoftSta(i9 PCompensation图3 9 SG3525 引脚排列图SG3525的引脚排列如图3 9所示，内部结构如图 3 10所示。各引脚名称、功能和用法如表3 2所示图3 10 SG3525内部结构图表3-2 SG3525 引脚的名称、功能和用法引脚代号名称功能和用法1WV. Input谋差放大器反相输人端该端通过一个电阻接反馈信号;同时谏喘与脚之间接人不同类型的反愦网络，可以构成比例、比例积分利积分等类型的调节器Noninv. Input

3、溟差放大器 同相输人端引脚通过一个电阻接给定信号给定信号由基推电压分压茯得Syne同步端柞输人时*该端接外部同步咏冲信号可实现与外电路同步D作输出时， 该端输出一牛方波信号OSC, Otilpul梔務器输出端该端编出一N方波信号*可作为苴他控制芯片的同歩信号臼宦时电容端撮荡器定时电容的连接時Rt寢时电阻端撮髓器定时电阻的连接端DischargeCr放电端该端与引脚之间外接一只放电电阻*构成丁放电回路，放电时问为死 区时间c软启动端该端通常接一只5嗫的软启动电密。软启动时间与该电容值的大小成正 !比续表引脚代号名称功能和用医Compensaiion课差放大器 输出端在该端与引脚之间接入不同类型的

4、反馈网烙，軒以构咸比例、比例积 分和积分等类型的调节器Shutdown关断端该端接高电平时，控制器输出将被禁止该端可以与保护电路相连，以 实现故障保护Output A输出端A推挽输出时*接功率开关管的驱动模块。单端输出时，与引脚共同播 地Ground接地端信号地Vc案电极电压端推挽输出时，为输出级偏置电压接人端直接搖用户提供的输出圾电源 单端输出时，通过一只电阻接用户提供的输出缴电源，并作为单端脉冲 输出端Output B输出端B椎挽输出时，接功學开关管的驱动模块。单端输出时*与引脚共同接 地Vcc芯片工作电源端接芯片工作电源正扱端乜除了芯片输出级外，为芯片其余部分提供工作 电源5基准电压输出

5、端该端可输出一温度梯定性扱好的5.1VO电压口典型输出电流加mASG3525 芯片内部集成了精密基准电源、误差放大器、带同步功能的振荡器、脉冲同步触发器、图腾柱式输出晶体管、PWM比较器、PWM锁存器、软启动电路、关断电路和欠压锁定电路。在主从模式，也可以与外部时钟同步。通过CT端（引脚）与放电端之间的电阻可以设置死区时间。SG3525采用电压模式控制方式，工作原理波形如图3 11所示。振荡器输出的时钟信号触发PWM锁存器（Latch），形成PWM信号的上升沿，使主电路的开关器件开通。误差放大器的输出信号与振荡器输出的三角波信号相比较，当三角波的瞬时值高于误差放大器的输出时，PWM比较器翻转，

6、触发PWM锁存器，形成PWM信号的下降沿，使主电路的开关器件关断。F/F触发器用作分频器，将PWM锁存器的输出分频，得到占空比为0.5、频率为振荡器频率一半的方波。1.软启动SG3525 的软启动电容接入端（引脚）上通常接一个5叮 的软启动电容。充电过程中，由于电容两端的电压不能突变，因此,与软启动电容接入端相连的 PWM比较器反相输入端处于低电平，PWM比较器输出为高电平。此时，PWM锁存器的输出也为高电平,SG3525 才能开始该高电平通过两个或非门加到输出晶体管上，使之无法导通。只有当软启动电容的充电电压使引脚处于高电平时,工作。误差放大器三角波电压输出电圧（引脚）7（引脚）F/FQPW

7、M比较器输出电压Latch Q图3 11 SG3525 的工作原理波形OSC Output （引脚）F/F QOutput A（引脚Output B （引脚）11J1!111（f1t 12.关断操作通过引脚（关断端）来关闭SG3525的输出。当引脚上的信号为高电平时，可以实现两个功能：PWM锁存器立即动作，同时软启动电容开始放电。放电电流只有150gA，如果关断信号为短暂的高电平，PWM信号将被中止，但此时软启动电容没有明显的放电过程。利用这个特点，可以很容易地实现逐个脉冲限幅。但是，如果引脚上的高电平维持较长的时间，软启动电容将充分放电，当关断信号结束时，将进入软启动过程。特别要注意的是引脚

8、不应悬空，因为从该脚耦合进来的噪音信号将影响电路的正常工作。CHG7,4k3Ry514k2,0kQioQ4250GndQ?l.Okf图3 12 SG3525 振荡器原理图也可以用补偿和软启动引脚来关断SG3525的输出。由于补偿和软启动引脚内部都有上拉电流源，当外部电路有下拉信号时，最大只需吸收100uA的电流就可关断输出3.振荡器振荡器原理如图3 12所示。图3 13为振荡器充电时间与 Rt和5的关系，图3 14则为振荡器放电时间与 R。和5的关系振荡频率由下式决定式中，Tchg为电容Ct的充电时间，Ct充电时，PWM控制器的一个输出驱动器工作在导通（高电平）状态，Td为两个输出驱动器都处于

9、关断（低电平）状态时的死区时间。Tchg与Rt和Ct的乘积成正比，T。与Rd和Ct的乘积成正比，于是振荡频率可计算为设计时，根据死区时间 Td按图3 14确定Rd和Ct,然后代入上式计算 Rt讣斜坡至PWM消隐输出Sync % DischargeOSC Output#10050r3 20|aa卜105.02.02,0 5.0 1020 50100 200 500 1000 2000 5000 10 000充电时间(p)图3 13振荡器充电时间与 Rt和Ct的关系4.输出与驱动电路SG3525有两种输出方式，即单端输出和推挽输出。单端输出时，引脚(13)通过一只电阻接用户提供的输出级电源，并作为

10、单端脉冲输出端，引脚(11)和引脚(14)共同接地。推挽输出时，引脚 (13)为输出级偏置电压接入端，直接接用户提供的输出级电源。单端输出电路如图 3 15所示。当SG3525内部的输出晶体管导通时， R1上会有电流流过，R1上的压降将使 Q1导通。因此，Q,是在SG3525内部的输出晶体管导通时间内导通的，其开关频率与SG3525内部振荡器的频率相同。采用推挽式输出驱动功率晶体管的电路如图3 16所示。Q1和Q2分别由SG3525 的输出端A和输出端B输出的正向驱动电流驱动。电阻R2和Ra是限流电阻，用来防止注入 Q1和Q2的正向基极电流超出控制器所允许的输出电流。C1和C2是加速电容，起到

11、加速Q1和Q2导通的作用。#放电时间Cgs)图314振荡器放电时间与 Rd和5的关系图3 16推挽输出采用推挽式输出驱动功率 MOSFET的电路如图3 17所示。由于SG3525的输出驱动电路是低阻抗的，而功率MOSFET的输入阻抗很高，因此，输出端 A和输出端B与Q,和Q2之间无须串接限流电阻和加速电容，就可以直接驱动功率MOSFET。另外，在半桥变换器的应用中，SG3525可用于上下桥臂功率 MOSFET的隔离驱动，如图3 18所示。如果驱动变压器原边绕组的两端分别接到 SG3525的两个输出端上，则在死区时间内可以实现驱动变压器磁芯的自动复位。+VSupp|yA 121114图317 SG3525 直接驱动MOSFET图 3 18 SG3525 隔离驱动 MOSFET