SG3525A的功能.doc

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-dateSG3525A的功能SG3525A的功能SG3525A和SG3527A的内部结构框图如图1所示，两芯片的时序控制电路相同，仅输出结构不同，其中SG3525A适用于驱动N沟道MOS管，而SG3527A适用于驱动P沟道MOS管。SG3525A的功能如下，工作电压范围8.035V。基准电压5.1V±1%。输入欠电压锁定(8.07.5V)。锯齿波振荡频率（FOSC=1/(0.7*RT+RD)*CT）范围0.1400kHz，其中t1= 0.67RTCT为定时电容充电时间，t2=1.3RDCT为定时电容放电时间，定时电容引脚的信号波形如图2(a)所示，线性上升和指数下降对应充放电过程，锯齿波波幅1.03.3V。放电过程产生时钟信号输出，信号波形如图2(b)所示。内部时钟信号复位PWM锁存器，并锁定或非门，禁止脉冲输出，因此死区时间即为放电时间；时钟信号还驱动触发器，触发器输出控制或非门，形成推挽式输出，触发器输出波形如图2(c)和(d)所示。外部时钟信号可用于多芯片级联应用时的同步信号，主芯片的时钟输出信号作为从芯片的同步输入。PWM脉冲宽度由“反馈PWM输入”引脚COM和软启动引脚SS中电平较低的一端控制，控制电平与电容器CT 上的锯齿波进行比较，当锯齿波电平高于控制电平时，比较器输出高电平置位PWM锁存器，锁住PWM，防止多重脉冲。控制电平线性增加时，输出晶体管中的电流扇出管导通时间线性增加，PWM锁存器的输出波形如图2(e)所示。非欠压和关断状态下，时钟信号、触发器输出Q和PWM锁存器输出P均为低电平时，OUTA输出高电平，输出A和B为推挽式工作方式，拉/灌电流峰值为±400mA，输出波形如图2(f)和(g)所示。软启动端SS以50µA电流向外接电容充电，电容大小设定软启时间，达到50%占空比的时间为SS4SSC105T×秒，其中SSC以µF为单位。关断引脚SD的电压>0.7V时，软启动电容以150µA电流开始放电，CSS电位下降，限制输出脉冲宽度。SD的电压>1.4V时，置位PWM锁存器，关闭输出。如关断命令很短，CSS放电不足，关断为逐个脉冲的关断。锁存器由关断电路置位，由振荡器输出时间脉冲复位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，构成放电回路。8 Soft-Start(引脚8)：软启动电容接入端。该端通常接一只5 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基准电压。SG3525特点如下： （1）工作电压范围宽：835V。 （2）5.1（1 1.0%）V微调基准电源。 （3）振荡器工作频率范围宽：100Hz400KHz. （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。 （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。 （10）双路输出（灌电流/拉电流）： mA(峰值)。SG3525A基本性能SG3525A PWM型开关电源集成控制器包括开关稳压所需的全部控制电路，设有欠压锁定电路和缓启动电路可提供精密度为5.1V±1%的基准电压。其开关频率高达200KHz以上，适合于驱动N沟道MOS功率管。SG3525A也是定频PWM电路，采用16引脚标准DIP封装。SG3525A在SG3524的基础上，主要作了以下改进：1）增设欠压锁定电路。电路主要作用是当IC输入电压<8V时，集成块内部电路锁定，停止工作（基准源及必要电路除外），使之消耗电流降至很小（约2mA）。 2）有软起动电路。比较器的反相端即软起动控制端脚8可外接软起动电容。该电容由内部5V基准参考电压的50A恒流源充电，使占空比由小到大（50）变化。 3）比较器有两个反相输入端。SG3524的误差放大器、电流控制器和关闭控制3个信号共用一个反相输入端，现改为增加一个反相输入端，误差放大器与关闭电路各自送至比较器的反相端。这样，便避免了彼此相互影响，有利于误差放大器和补偿网络工作精度的提高。 4）增加PWM锁存器使关闭作用更可靠。比较器（脉冲宽度调制）输出送到PWM锁存器，锁存器由关闭电路置位，由振荡器输出时间脉冲复位。这样，当关闭电路动作，即使过电流信号立即消失，锁存器也可维持一个周期的关闭控制，直到下一个周期时钟信号使锁存器复位为止。 SG3525的工作原理SG3525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。SG3525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。SG3525的软启动接入端（引脚8）上通常接一个5 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锁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，SG3525才开始工作。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，这将导致PWM比较器输出为正的时间变长，PWM锁存器输出高电平的时间也变长，因此输出晶体管的导通时间将最终变短，从而使输出电压回落到额定值，实现了稳态。反之亦然。外接关断信号对输出级和软启动电路都起作用。当Shutdown（引脚10）上的信号为高电平时，PWM锁存器将立即动作，禁止SG3525的输出，同时，软启动电容将开始放电。该引脚不能悬空，应通过接地电阻可靠接地，以防止外部干扰信号耦合而影响SG3525的正常工作。欠电压锁定功能同样作用于输出级和软启动电路。如果输入电压过低，在SG3525的输出被关断同时，软启动电容将开始放电。此外，SG3525还具有以下功能，即无论因为什么原因造成PWM脉冲中止，输出都将被中止，直到下一个时钟信号到来，PWM锁存器才被复位。SG3525与SG3524主要区别作为SG3524的增强版本，SG3525在以下方面进行了改进。1增加欠电压锁定电路。当SG3525输入电压低于8V时，控制器内部电路锁定，除基准电源和一些必要电路之外的所有电路停止工作，此时控制器消耗的电流极小。 2增加了软启动电路。引脚8为软启动控制端，该端可外接软启动电容。软启动电容由SG3525内部50 的恒流源进行充电。 3提高了基准电源的精度。SG3525中基准电源的精度提高了1%，而SG3524中基准电源的精度只有8%。 4去除了限流比较器。SG3525去除了SG3524中的限流比较器，改由外部关断信号输入端（引脚10）来实现限流功能，同时还具有逐个脉冲关断和直流输出电流限幅功能。实际使用中，一般在引脚10上接电流检测信号，如果过电流检测信号维持时间较长，软启动电容将被放电。 5 PWM比较器的反向输入端增加至两个。在SG3524中，误差放大器输出端、限流比较器输出端和外部关断信号输入电路共用PWM比较器的反向输入端。在SG3525中对此进行了改进，使误差放大器输出端和外部关断信号输入电路分别送至PWM比较器的一个反向输入端。这样做的好处在于，避免了误差放大器和外部关断信号输入电路之间相互影响，有利于误差放大器和补偿网络工作精度提高。 6增加了PWM锁存器。为了使关断电路更可靠的工作，SG3525在其内部增加了PWM锁存器。PWM比较器输出信号首先送至PWM锁存器，锁存器由关断电路置位，由振荡器输出时间脉冲复位。当关断电路工作时，即使过电流信号立即消失，锁存器也可以维持一个周期的关断控制，直到下一周期时钟信号使锁存器复位为止。同时，由于PWM锁存器对PWM比较器的置位信号进行锁存，误差放大器上的噪声信号、振铃及其他信号在此过程中都被消除了。只有在下一个时钟周期才能重新复位，可靠性大大提高。推挽输出结构VT1和VT2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R3是限流电阻，是为了防止注入VT1和VT2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，起到加速VT1和VT2导通的作用。 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VT1和VT2栅极之间无须串接限流电阻和加速电容，就可以直接推动功率MOSFET另外，SG3525还能够直接驱动半桥变换器中的小功率变压器。如果变压器一次绕组的两端分别直接接到SG3525的两个输出端上，则在死区时间内可以实现变压器的自动复位。-