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Uw≈Uz。 正常工作时处于“截止”状态,即Uw

场效应管如图4.6所示:

图4.6 MOSFET代表符号图

场效应管是一种适应开关电源小型化、高效率化和高可靠性要求的理想器件。它是利用电场效应来控制其电流大小的半导体器件。这种器件不仅兼有开关速度快、无存储时间、体积小、重量轻、耗电省、寿命长等特点,而且还有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强和制造工艺简单等优点,因此大大的扩展了它的应用范围,特别是在大规模和超大规模集成电路中得到了广泛的应用。MOSFET开关较快而无存储时间,故在较高工作频率下开关损耗较小,另外所需的开关驱动功率小,降低了电路的复杂性。本设计采用的是N沟道增强型MOSFET。只有在正的漏极电源的作用下,在栅源之间加上正向电压(栅极接正,源极接负),才能使该场效应管导通。当Vgs>0时才有可能有电流即漏极电流产生,即当Vgs?0时MOS管才导通。

4.2逆变电源主要集成芯片及其功能简介

4.2.1 SG3525A的应用及外围电路

随着电力电子技术的发展,各种大功率全控型器件相继推出,其中 MOS型功率晶体管发展非常迅速,由于它具有高耐压 、低驱动功率、良好的频率响应特性和开关时间

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短等优点,在许多方面可替代双极型晶体管,其工作频率可提高到200kHz以上,常常在开关稳压电源和直流斩波电路中用作开关管。开关管的控制方式采用脉冲宽度调制(PWM) 方式。

集成脉宽调制器SG3525A是美国硅通用公司(Silicon General)生产的双端输出式脉宽调制器,工作频率高于100kHz,工作温度为0℃~70℃,适宜构成100W~500W中功率推挽输出式开关电源。它是美国硅通用公司的第2代产品,它是一种性能优良功能齐全,通用性强的单片集成PWM 控制器。可用于驱动N沟道的高频功率MOS管,由于它简单可靠及使用方便灵活大大减化了脉宽调制器的设计及调试 。SG3525A管脚图如图4.7所示:

图4.7 SG3525A管脚图

SG3525A是电流控制型PWM控制器,所谓电流控制型脉宽调制器是按照接反馈电流来调节脉宽的。在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行比较,从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。由于结构上有电压环和电流环双环系统,因此,无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高,是目前比较理想的新型控制器。

SG3525A各引脚名称及功能:

1.Inv.input(引脚 1):误差放大器反向输入端。在闭环系统中,该引脚接反馈信号。在开环系统中,该端与补偿信号输入端(引脚 9)相连,可构成跟随器。

2.Noninv.input(引脚 2):误差放大器同向输入端。在闭环系统和开环系统中,该端接给定信号。根据需要,在该端与补偿信号输入端(引脚 9)之间接入不同类型的反馈

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网络,可以构成比例、比例积分和积分等类型的调节器。

3.Sync(引脚 3):振荡器外接同步信号输入端。该端接外部同步脉冲信号可实现与外电路同步。

4.OSC.Output(引脚 4):振荡器输出端。 5.CT(引脚 5):振荡器定时电容接入端。 6.RT(引脚 6) :振荡器定时电阻接入端。

7.Discharge(引脚 7):振荡器放电端。该端与引脚 5 之间外接一只放电电阻RD,构成放电回路。片内锯齿波振荡器的振荡频率为: f=

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CT(0.67RT?1.3RD)8.Soft-Start(引脚 8):软启动电容接入端。该端通常接一只 5pF的软启动电容。 9.Compensation(引脚9):PWM比较器补偿信号输入端。在该端与引脚2之间接入不同类型的反馈网络,可以构成比例、比例积分和积分等类型调节器。

10.Shutdown(引脚 10):外部关断信号输入端。该端接高电平时控制器输出被禁止。该端可与保护电路相连,以实现故障保护。

11.Output A(引脚 11) :输出端 A。引脚 11 和引脚 14 是两路互补输出端。 12.Ground(引脚 12):信号地。

13.Vc(引脚 13):输出级偏置电压接入端。

14.Output B(引脚 14) :输出端 B。引脚 14 和引脚 11 是两路互补输出端。 15.Vcc(引脚 15) :偏置电源接入端。

16.Vref(引脚 16):基准电源输出端。该端可输出一温度稳定性极好的5V基准电压。 SG3525A工作特点:

(1) 工作电压范围宽:8—35V。 (2) 5.1(1.0%)V微调基准电源。 (3) 振荡器工作频率范围宽:100Hz-400KHz. (4) 具有振荡器外部同步功能。 (5) 死区时间可调。 (6) 内置软启动电路。

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(7) 具有输入欠电压锁定功能。 (8) 具有 PWM 琐存功能,禁止多脉冲。 (9) 逐个脉冲关断。 SG3525A 的工作原理

SG3525A内置了 5.1V精密基准电源,微调至 1.0%,在误差放大器共模输入电压范围内,无须外接分压电组。SG3525A还增加了同步功能,可以工作在主从模式,也可以与外部系统时钟信号同步,为设计提供了极大的灵活性。在CT引脚和 Discharge引脚之间加入一个电阻就可以实现对死区时间的调节功能。由于 SG3525 内部集成了软启动电路,因此只需要一个外接定时电容。入一个电阻就可以实现对死区时间的调节功能。由于SG3525A内部集成了软启动电路,因此只需要一个外接定时电容。 SG3525A如图4.8所示:

图4.8 SG3525A外围电路图

SG3525A的软启动接入端(引脚8)上通常接一个5pF的软启动电容。上电过程中,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比较器反向输入端处于低电平,PWM比较器输出高电平。此时,PWM琐存器的输出也为高电平,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。只有软启动电容充电至其上的电压使引脚8处于高电平时,SG3525A才开始工作。由于实际中,基准电压通常是接在误差放大器的同相输入端上,而输出电压的采样电压则加在误差放大器的反相输入端上。当输出电压因输入电压的升高或负载的变化而升高时,误差放大器的输出将减小,这将导

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