SG3525详细总结版

### SG3525详细总结 #### 一、概述 SG3525是一款高性能的电压调节芯片，广泛应用于开关电源、逆变器以及其他需要精确电压控制的应用中。本篇文章将详细解读SG3525的各项特性及其工作原理，特别关注基准电压源、振荡电路以及误差放大器等关键组成部分。 #### 二、基准电压源 基准电压源是SG3525的核心部分之一，它为整个芯片提供了稳定的参考电压。该部分由三端稳压电路组成，其输入电压(VCC)可在8V至35V之间变化，通常使用+15V供电。基准电压源的输出电压VST为5.1V，精度达到±1%，并且具有温度补偿功能，能够确保在不同温度下稳定输出。此外，基准电压源还可以为芯片的外围电路提供标准电源，最大输出电流可达400mA。值得注意的是，虽然基准电压源内部设有过流保护电路，但在外部使用时仍需注意不要超过其负载能力。 #### 三、振荡电路 振荡电路是SG3525实现PWM控制的基础，主要由一个双门限比较器、内部电容充放电电路以及外部电阻电容电路共同构成。该部分决定了芯片的工作频率。 - **双门限电压**：振荡电路中的双门限电压分别设为VH=3.9V和VL=0.9V，这两个电压阈值均从基准电压源获得。 - **锯齿波产生**：内部恒流源向CT(充电电容)充电，随着CT两端电压的线性上升形成锯齿波的上升沿。当CT两端电压等于高门限电压VH时，比较器动作，充电过程结束。 - **充电时间计算**：上升时间t1由公式\(T_{C} = 0.67 R_{C} t_{1}\)给出，其中RC为充电电阻。 - **放电过程**：当CT两端电压下降到低门限电压VL时，比较器再次动作，放电过程结束。 - **放电时间计算**：放电时间t2由公式\(T_{D} = 1.3 R_{D} t_{2}\)给出，其中RD为放电电阻。 - **基本周期**：基本周期T由公式\(T = (1.3 R_{D} + 0.67 R_{C}) t\)给出，其中RD远小于RC，因此t2远小于t1，上升沿被视为工作沿，而下降沿被视为回扫沿。 #### 四、误差放大器 误差放大器由两级差分放大器组成，用于实现闭环控制，提高系统稳定性。其直流开环增益约为70dB。误差放大器的同相输入端连接基准电压，反相输入端接收反馈电压，通过比较这两者之间的差异来调整输出电压。 - **输入范围**：误差放大器的共模输入电压范围为1.5V至5.2V。 - **反馈补偿**：为了满足系统的动态和静态特性要求，在误差放大器的输出脚9与脚1之间通常会添加适当的反馈补偿网络，以改善系统的响应速度和稳定性。 #### 五、PWM信号产生及分相电路 - **PWM信号产生**：误差放大器的输出信号UE与振荡器的输出信号UC进行比较，产生的信号通过锁存器锁存后输出PWM信号。 - **分相电路**：由二进制计数器和两个或非门组成，输入信号为振荡器的时钟信号，并用时钟信号的前沿触发，输出频率减半的互补方波。这些方波和PWM信号一起输入到或非门逻辑电路，使得输出端在所有输入为负时变为正，从而实现了PWM信号的互补输出。 - **死区时间**：通过将非常窄的时钟信号输入到逻辑或非门电路，可以使两个门的输出同时有一段时间处于低电平状态，从而产生死区时间，避免上下桥臂直通。 #### 六、脉冲输出级电路 输出级采用推挽输出电路设计，能够快速驱动场效应功率管，每个输出脚的最大拉电流和灌电流峰值可达200mA。为减少输出尖峰电压，可以在13脚处接入一个大约0.1μF的电容进行滤波。 #### 七、工作过程分析 - **直流电源**：直流电源从15脚引入后分为两路：一路加到或非门电路；另一路送到基准电压稳压器的输入端，产生5.1V±1%的内部基准电压。该基准电压再为内部电路及其他元件供电。 - **振荡电路输出**：振荡电路输出锯齿波和时钟脉冲信号，用于后续PWM信号的生成。 - **保护电路**：通过直接拉低10脚或8脚，可以实现过流保护等功能。 通过以上介绍可以看出，SG3525以其独特的内部结构和精密的功能模块，在电源控制领域扮演着重要角色。对于需要高性能电压调节的应用来说，SG3525无疑是一个理想的选择。