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。 图 39 SG3525 引脚排列图SG3525 的引脚排列如图 39 所示，
2、内部结构如图 310 所示。各引脚名称、功能和用法如表 32 所示。 图 310 SG3525 内部结构图表 32 SG3525 引脚的名称、功能和用法续表SG3525 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。 芯片+5.1V 基准电压精度为1%，由于基准电压值在误差放大器的输入共模范围内，因此，无须外接电阻。SG3525 可以工作在主从模式，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
3、形如图 311 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，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 5F 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
4、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，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，SG3525 才能开始工作。 图 311 SG3525 的工作原理波形2. 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 150A，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
5、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。 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 100A 的电流就可关断输出。 3. 振荡器 振荡器原理如图 312 所示。图 313 为振荡器充电时间与 RT 和 CT 的关系，图 314 则为振荡器放电时间与 RD 和 CT 的关系。振荡频率由下式决定 式中，T CHG 为电容 CT 的充电时间，C T 充电时， PWM 控制器的一个输出驱动器工作在导通
6、(高电平)状态，T D 为两个输出驱动器都处于关断(低电平)状态时的死区时间。T CHG 与 RT 和 CT 的乘积成正比，T D 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 314 确定 RD 和 CT，然后代入上式计算 RT。 图 312 SG3525 振荡器原理图图 313 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
7、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 315 所示。当 SG3525 内部的输出晶体管导通时，R 1 上会有电流流过， R1 上的压降将使 Q1 导通。因此，Q1 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 316 所示。Q 1 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 R3 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。C 1 和 C2 是加速电容，起到加速 Q1 和 Q2
8、 导通的作用。 图 314 振荡器放电时间与 RD 和 CT 的关系图 315 单端输出图 316 推挽输出采用推挽式输出驱动功率 MOSFET 的电路如图 317 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 Q1 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 318 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。 图 317 SG3525 直接驱动 MOSFET图 318 SG3525 隔离驱动 MOSFET
