SG3525A脈寬調(diào)制器控制電路

1、SG3525A脈寬調(diào)制器控制電路SG3525A系列脈寬調(diào)制器控制電路可以改進為各種類型的開關(guān)電源的控制性能和使用 較少的外部零件。在芯片上的5.1V基準(zhǔn)電壓調(diào)定在土 1 %，誤差放大器有一個輸入共模電壓 范圍。它包括基準(zhǔn)電壓，這樣就不需要外接的分壓電阻器了。一個到振蕩器的同步輸入可以使多個單元成為從電路或一個單元和外部系統(tǒng)時鐘同步。在Ct和放電腳之間用單個電阻器連接即可對死區(qū)時間進行大范圍的編程。在這些器件內(nèi)部還有軟起動電路，它只需要一個外部的定時電容器。一只斷路腳同時控制軟起動電路和輸出級。只要用脈沖關(guān)斷，通過PWM（脈寬調(diào)制）鎖存器瞬時切斷和具有較長關(guān)斷命令的軟起動再循環(huán)。當(dāng)Vcc低于標(biāo)稱

2、值時欠電壓鎖定禁止輸出和改變軟起動電容器。輸出級是推挽式的可以提供超過200mA的源和漏電流。SG3525A系列的NOR （或非）邏輯在斷開狀態(tài)時輸出為低。2工作范圍為 8.0V到35V2 5.1V ± 1.0%調(diào)定的基準(zhǔn)電壓2 100Hz至U 400KHZ振蕩器頻率2分立的振蕩器同步腳SG3525A內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作特性（1）基準(zhǔn)電壓調(diào)整器基準(zhǔn)電壓調(diào)整器是輸出為 5.1V , 50mA，有短路電流保護的電壓調(diào)整器。它供電給所有內(nèi)部電路，同時又可作為外部基準(zhǔn)參考電壓。若輸入電壓低于6V時，可把15、16腳短接,這時5V電壓調(diào)整器不起作用。（2）振蕩器3525A的振蕩器，除 G、FT端外，

3、增加了放電7、同步端3。Rt阻值決定了內(nèi)部恒流值對G充電，G的放電則由5、7端之間外接的電阻值忌決定。把充電和放電回路分開，有利于通過R）來調(diào)節(jié)死區(qū)的時間，因此是重大改進。這時3525A的振蕩頻率可表為:(3.1 )1Ct(0.7Rt 3Rd)在3525A中增加了同步端3專為外同步用，為多個3525A的聯(lián)用提供了方便。 同步脈沖 的頻率應(yīng)比振蕩頻率 f s要低一些。Vs1615地12 一 同步3R6G5 一7 放電10補償調(diào)整器振蕩器 輸出 r .-誤d 放大丄 興軟起動器+比較器_SVref欠壓鎖定1113R1114PWB存器觸發(fā)器丄輸 出A+ “+輸 出B13SG1525A關(guān)閉 5KI+-

4、 111SG1527A145K圖3-1(3) 誤差放大器誤差放大器是差動輸入的放大器。它的增益標(biāo)稱值為80dB,其大小由反饋或輸出負(fù)載決定，輸出負(fù)載可以是純電阻，也可以是電阻性元件和電容的元件組合。該放大器共模輸入電壓范圍在1.83.4V，需要將基準(zhǔn)電壓分壓送至誤差放大器1腳(正電壓輸出)或 2腳(負(fù)電阻輸出)。3524的誤差放大器、電流控制器和關(guān)閉控制三個信號共用一個反相輸入端，3525A改為增加一個反相輸入端，誤差放大器與關(guān)閉電路各自送至比較器的反相端。這樣避免了彼此相互影響。有利于誤差放大器和補償網(wǎng)絡(luò)工作精度的提高。閉鎖控制端10利用外部電路控制10腳電位，當(dāng)10腳有高電平時，可關(guān)閉誤差

5、放大器的輸出，因此， 可作為軟起動和過電壓保護等。(5) 有軟起動電路比較器的反相端即軟起動控制端8,端8可外接軟起動電容。該電容由內(nèi)部Vref的50卩2 5VA恒流源充電。達到 2.5V所經(jīng)的時間為tC8。點空比由小到大(50%)變化。50 hA(6) 增加PWM鎖存器使關(guān)閉作用更可靠比較器(脈沖寬度調(diào)制) 輸出送到PWM鎖存器。鎖存器由關(guān)閉電路置位，由振蕩器輸出 時間脈沖復(fù)位。這樣，當(dāng)關(guān)閉電路動作，即使過流信號立即消失，鎖存器也可維持一個周期 的關(guān)閉控制，直到下一周期時鐘信號使倘存器復(fù)位為止。另外，由于PW儆存器對比較器來的置位信號鎖存，將誤差放大器上的噪音、振鈴及系統(tǒng)所有的跳動和振蕩信號

6、消除了。只有在下一個時鐘周期才能重新置位，有利于可靠性提高。(7) 增設(shè)欠壓鎖定電路電路主要作用是當(dāng)IC塊輸入電壓小于8V時，集成塊內(nèi)部電路鎖定， 停止工作（其準(zhǔn)源 及必要電路除外），使之消耗電流降到很小（約 2mA。（8）輸出級由兩個中功率 NPN管構(gòu)成，每管有抗飽和電路和過流保護電路，每組可輸出100mA組間是相互隔離的。電路結(jié)構(gòu)改為確保其輸出電平或者是高電平或者是低電平的一個電平狀態(tài) 中。為了能適應(yīng)驅(qū)動快速的場效應(yīng)功率管的需要，末級采用推拉式電路，使關(guān)斷速度更快。11端（或14端）的拉電流和灌電流，達100mA在狀態(tài)轉(zhuǎn)換中，由于存在開閉滯后，使流出和吸收間出現(xiàn)重迭導(dǎo)通。在重迭處有一個電流

7、尖脈沖，其持續(xù)時間約100ns。使用時VC接一個0.1卩f電容可以濾去尖峰。另一個不足處是吸電流時，如負(fù)載電流達到50mA以上時，管飽和壓降較高（約1V）。三 IC芯片的工作直流電源Vs從15號腳引入分兩路：一路加到或非門；另一路送到基準(zhǔn)電壓穩(wěn)壓器的輸 入端，產(chǎn)生穩(wěn)定的+5.1V基準(zhǔn)電壓，+ 5.1V再送到內(nèi)部（或外部）電路的其它元件作為電源。振蕩器5號腳需外接電容 C,6號腳需外接電阻Rr。選用不同的C、R ,即可調(diào)節(jié)振蕩器 的頻率。振蕩器的輸出分為兩路：一路以時鐘脈沖形式送至雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及二個或非門；另一路以鋸齒波形式送至比較器的同相端。比較器的反相端連向誤差放大器。誤差放大器實際上是個差

8、分放大器，它有兩個輸入端：1號腳為反相輸入端；2號腳為同相輸入端，這兩個輸入端可根據(jù)應(yīng)用需要連接。例如，一端可連到開關(guān)電源輸出電壓V。的取樣電路上（取樣信號電壓約2.5V ），另一端連到16號腳的分壓電路上（應(yīng)取得2.5V的電壓），誤差放大器輸出9號腳與地之間可接上電阻與電容，以進行頻率補償。誤差放大器的輸出與鋸齒波電壓在比較器中進行比較，從而在比較器的輸出端出現(xiàn)一個隨誤差放大器輸出電壓的高低而改 變寬度的方波脈沖，再將此方波脈沖送到或非門的一個輸入端?；蚍情T另二輸入端分別為觸發(fā)器、振蕩鋸齒波。最后，在晶體管A和B上分別出現(xiàn)脈沖寬度隨 V）變化而變化的脈沖波，但兩者相位相差180°。

9、四.1525A的參數(shù)極限參數(shù)參數(shù)符號值單位電源電壓Vcc+ 40Vdc集電極供電電壓Vc+ 40Vdc邏輯輸入一0.3+ 5.5V模擬輸入一0.3VccV輸出電流源或吸人IO± 500mA基準(zhǔn)輸出電流Iref50mA振蕩器充電電流一5.0mA耗散功率（塑料和陶瓷封裝）Pd1000mW熱阻結(jié)到大氣（塑料和陶瓷封裝）R 0JA100C/W熱阻結(jié)到外殼（塑料和陶瓷封裝）R 0 JC60C/W工作結(jié)溫Tj+ 150C存放溫度范圍陶瓷封裝塑料封裝T stg65+ 15055+ 125C引線溫度（焊接10秒）T Solder+ 300C推薦的工作條件特性符號最小最大單位電源電壓V cc+ 8.0

10、+35Vdc集電極電壓Vc+4.5+35Vdc輸出吸入/源電流（待機態(tài)）（峰值）Io00± 100± 400mA基準(zhǔn)負(fù)載電流1 ref020mA振蕩器頻率范圍foSC0.1400kHz振蕩器定時電阻Rt2.0150k Q振蕩器定時電容Ct0.0010.23 F去磁電阻范圍Rd0500Q工作環(huán)境溫度范圍Ta0+ 70C電氣特性（Vcc=+20Vdc, Ta=Tiow到Thigh，除非另有規(guī)定）特性符號最小典型最大單位振基準(zhǔn)部分基準(zhǔn)輸出電壓（Tj= + 25 C）V ref5.005.105.20Vdc線路調(diào)整(+ 8.0V < Vcc <+ 35V)Regli n

11、e一1020mV負(fù)載調(diào)整(0mA < Il < 20mARegioad一2050mV溫度穩(wěn)定性 W / T一50一mV總輸出值，包括線性，負(fù)載和過溫 Vref4.95一5.25Vdc短路電流(Vref=0V, Tj=+25°C)ISC一80100mA輸出噪聲電壓(10Hz < f w 10kHz, Tj=+25°C)Vn402003 V rms長期穩(wěn)定性（Tj=+125°OVn一2050mV/khr振蕩器部分初始精度（Tj=+25 oC）一一± 2.0± 6.0%隨電壓的頻率穩(wěn)定性（+ 8.0V w VCW +35V）凸 fO

12、SC 心Vcc一± 1.0± 2.0%隨溫度的頻率穩(wěn)定性也 f OSCat一± 0.3一%最小頻率(Rt = 150k Q , Ct=0.2 3 F)f min一50一Hz最大頻率(Rt = 2.0k Q , Ct=1.0 3 F)f max400kHz電流鏡象（Irt = 2.0mA）一1.72.02.2mA時鐘幅度一3.03.5一V時鐘寬度（Tj=+ 25C）一0.30.51.03 S同步門限一1.22.02.8V同步輸入電流(同步電壓=+3.5V)一一1.02.5mV誤差放大器部分(Vcm = + 5.1V)輸入失調(diào)電壓V io一2.010mV輸入偏置電流l

13、|B一1.010A輸入失調(diào)電流ho一一1.0A直流開環(huán)增益(Rl> 10M Q )A VOL6075一dB低電平輸出電壓V OL一0.20.5V高電平輸出電壓VOH3.85.6一V共模抑制比(+ 1.5V < Vcm<+ 5.2V)CMRR6075一dB電源抑制率(+ 8.0V < Vcc<+ 35V)PSRR5060一dBPWM比較器部分最小占空比DCmin一一0%最大占空比DC max4549一%輸入門限，零占空比(注 6)Vth0.60.9一V輸入門限，最大占空比(注 6)Vth一3.33.6V輸入偏置電流IIB一0.051.01 A軟起動部分軟起動電流(V

14、 shutdown=0V )一2550801 A軟起動電壓(V shutdown=2.0V )一一0.40.6mA關(guān)斷輸入電流(Vshutdown=2.5V )一一0.41.0mA輸出驅(qū)動器(每個輸出，Vcc =+ 20V)輸出低電平(I sink=20mA )(I sink=100mA )Vol一0.21.00.42.0V輸出高電平(I source=20mA )V OH1819一V(I source=100mA )1718一欠壓鎖定(V8V9=High )VuL6.07.08.01 A集電極泄放大電流，Vc-+35VI C( leak)一一200ns升起時間(Cl-1.0nF, Tj-25

15、 C)tr一100600ns下降時間(Cl-1.0nF, Tj-25 C)tf一50300ns關(guān)斷延遲(Vds= 3.0V, Cs= 0)tds一0.20.51 s電源電流(Vcc=+ 35V )IOC一1420mA第1章現(xiàn)代電力電子芯片介紹集成模塊驅(qū)動電路EXB840目前較多使用 EXB系列集成模塊驅(qū)動IGBT。它比分立元件的驅(qū)動電路有體積小，效率高，可靠性高的優(yōu)點。EXB840是十六腳型封裝塊，各腳的功能如表2 1示。內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡圖如圖2- 1 (a)所示。圖2 1 (b)為其典型應(yīng)用電路。表2 1 EXB系列各腳功能表(b)GBT腳號功能說明1± Vc的地；與IGBT的發(fā)射極相接

16、2電源端，一般值為 20伏3驅(qū)動輸出，經(jīng)柵極電阻 Rg與IGBT相連4外接電容器，防止過電流保護環(huán)節(jié)誤動作5內(nèi)設(shè)的過電流保護電路輸出端6經(jīng)快速二極管連到 GIBT集電極。監(jiān)視集電極電平，作為過流信號之一。7, 8可不接9電源地端10, 11可不接12, 13, 1614驅(qū)動信號輸入()15驅(qū)動信號輸入(+ )21(a) EXB840區(qū)動器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖和(b) EXB84典型應(yīng)用圖EXB840能驅(qū)動75A , 1200V的IGBT管。加直流20V作為集成塊工作電源。開關(guān)頻率 在40千赫以下，整個驅(qū)動電路動作快，信號延時不超過1.5微秒。內(nèi)部利用穩(wěn)壓二極管產(chǎn)生一5V的電壓，除供內(nèi)部應(yīng)用外，也為外用提供負(fù)偏壓。集成塊采用高速光