SG3525A脉宽调制器控制电路

SG3525A脉宽调制器控制电路

一．简介

SG3525A系列脉宽调制器控制电路可以改进为各种类型的开关电源的控制性能和使用较少的外部零件。在芯片上的5.1V基准电压调定在±1％，误差放大器有一个输入共模电压范围。它包括基准电压，这样就不需要外接的分压电阻器了。一个到振荡器的同步输入可以使多个单元成为从电路或一个单元和外部系统时钟同步。在CT和放电脚之间用单个电阻器连接即可对死区时间进行大范围的编程。在这些器件内部还有软起动电路，它只需要一个外部的定时电容器。一只断路脚同时控制软起动电路和输出级。只要用脉冲关断，通过PWM（脉宽调制）锁存器瞬时切断和具有较长关断命令的软起动再循环。当VCC低于标称值时欠电压锁定禁止输出和改变软起动电容器。输出级是推挽式的可以提供超过200mA的源和漏电流。SG3525A系列的NOR（或非）逻辑在断开状态时输出为低。

2工作范围为8.0V到35V 25.1V±1.0％调定的基准电压 2100Hz到400KHz振荡器频率 2分立的振荡器同步脚

二．SG3525A内部结构和工作特性

（1）基准电压调整器

基准电压调整器是输出为5.1V，50mA，有短路电流保护的电压调整器。它供电给所有内部电路，同时又可作为外部基准参考电压。若输入电压低于6V时，可把15、16脚短接，这时5V电压调整器不起作用。

（2）振荡器

3525A的振荡器，除CT、RT端外，增加了放电7、同步端3。RT阻值决定了内部恒流值对CT充电，CT的放电则由5、7端之间外接的电阻值RD决定。把充电和放电回路分开，有利于通过RD来调节死区的时间，因此是重大改进。这时3525A的振荡频率可表为：

fS?1 （3.1）

CT(0.7RT?3RD)在3525A中增加了同步端3专为外同步用，为多个3525A的联用提供了方便。同步脉冲的频率应比振荡频率fS要低一些。

15123657912810Vs地同步RTCT放电16基 准调整器欠压锁定++SG1525AR输出A输出B1311振荡器4振荡器输 出+比较器--Vref50μΑ触发器14补偿-误软起动关闭差放大+器SS+输出A1311PWM锁存器+SG1527A输出B5K145K图3-1 (3)误差放大器 误差放大器是差动输入的放大器。它的增益标称值为80dB，其大小由反馈或输出负载决定，输出负载可以是纯电阻，也可以是电阻性元件和电容的元件组合。该放大器共模输入电压范围在1.8~3.4V，需要将基准电压分压送至误差放大器1脚（正电压输出）或2脚（负电阻输出）。

3524的误差放大器、电流控制器和关闭控制三个信号共用一个反相输入端，3525A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)闭锁控制端10

利用外部电路控制10脚电位，当10脚有高电平时，可关闭误差放大器的输出，因此，可作为软起动和过电压保护等。

(5)有软起动电路

比较器的反相端即软起动控制端8，端8可外接软起动电容。该电容由内部Vref的50μA恒流源充电。达到2.5V所经的时间为t?(6)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，直到下一周期时钟信号使倘存器复位为止。

另外，由于PWM锁存器对比较器来的置位信号锁存，将误差放大器上的噪音、振铃及系统所有的跳动和振荡信号消除了。只有在下一个时钟周期才能重新置位，有利于可靠性提高。

(7)增设欠压锁定电路

2.5V?C8。点空比由小到大（50％）变化。 50?A电路主要作用是当IC块输入电压小于8V时，集成块内部电路锁定，停止工作（其准源及必要电路除外），使之消耗电流降到很小（约2mA）。

(8)输出级

由两个中功率NPN管构成，每管有抗饱和电路和过流保护电路，每组可输出100mA。组间是相互隔离的。电路结构改为确保其输出电平或者是高电平或者是低电平的一个电平状态中。为了能适应驱动快速的场效应功率管的需要，末级采用推拉式电路，使关断速度更快。 11端（或14端）的拉电流和灌电流，达100mA。在状态转换中，由于存在开闭滞后，使流出和吸收间出现重迭导通。在重迭处有一个电流尖脉冲，其持续时间约100ns。使用时VC接一个0.1μf电容可以滤去尖峰。

另一个不足处是吸电流时，如负载电流达到50mA以上时，管饱和压降较高（约1V）。

三．IC芯片的工作

直流电源VS从15号脚引入分两路：一路加到或非门；另一路送到基准电压稳压器的输入端，产生稳定的＋5.1V基准电压，＋5.1V再送到内部（或外部）电路的其它元件作为电源。振荡器5号脚需外接电容Cr,6号脚需外接电阻Rr。选用不同的Cr、Rr，即可调节振荡器的频率。振荡器的输出分为两路：一路以时钟脉冲形式送至双稳态触发器及二个或非门；另一路以锯齿波形式送至比较器的同相端。比较器的反相端连向误差放大器。误差放大器实际上是个差分放大器，它有两个输入端：1号脚为反相输入端；2号脚为同相输入端，这两个输入端可根据应用需要连接。例如，一端可连到开关电源输出电压V0的取样电路上（取样信号电压约2.5V），另一端连到16号脚的分压电路上（应取得2.5V的电压），误差放大器输出9号脚与地之间可接上电阻与电容，以进行频率补偿。误差放大器的输出与锯齿波电压在比较器中进行比较，从而在比较器的输出端出现一个随误差放大器输出电压的高低而改变宽度的方波脉冲，再将此方波脉冲送到或非门的一个输入端。或非门另二输入端分别为触发器、振荡锯齿波。最后，在晶体管A和B上分别出现脉冲宽度随V0变化而变化的脉冲波，但两者相位相差180°。

四．1525A的参数

极限参数 电源电压 集电极供电电压 逻辑输入 模拟输入 输出电流源或吸人 基准输出电流 振荡器充电电流 耗散功率（塑料和陶瓷封装） 热阻结到大气（塑料和陶瓷封装） 热阻结到外壳（塑料和陶瓷封装） 符 号 VCC VC － － IO Iref － PD RθJA RθJC 值 ＋40 ＋40 －0.3~＋5.5 －0.3~VCC ±500 50 5.0 1000 100 60 单 位 Vdc Vdc V V mA mA mA mW ℃/W ℃/W 参 数 工作结温 存放温度范围陶瓷封装 塑料封装 引线温度（焊接10秒） 推荐的工作条件 特 性 电源电压 集电极电压 输出吸入／源电流 （待机态） （峰值） 基准负载电流 振荡器频率范围 振荡器定时电阻 振荡器定时电容 去磁电阻范围 工作环境温度范围 特 性 TJ Tstg TSolder 符 号 VCC VC IO Iref fOSC RT CT RD TA 符 号 ＋150 －65~＋150 －55~＋125 ＋300 最 小 ＋8.0 +4.5 0 0 0 0.1 2.0 0.001 0 0 最 大 +35 +35 ±100 ±400 20 400 150 0.2 500 ＋70 最 小 典 型 最 大 ℃ ℃ ℃ 单 位 Vdc Vdc mA mA kHz kΩ μF Ω ℃ 单 位 电气特性（VCC=+20Vdc，TA=T10W到Thigh，除非另有规定） 振基准部分 基准输出电压（TJ=＋25℃） 线路调整（＋8.0V≤VCC≤＋35V） 负载调整（0mA≤IL≤20mA） 温度稳定性 总输出值，包括线性，负载和过温 短路电流（Vref=0V，TJ=+25C） 输出噪声电压(10Hz≤f≤10kHz，TJ=+25C) 长期稳定性（TJ=+125C） 振荡器部分 初始精度（TJ=+25 C） 随电压的频率稳定性 （＋8.0V≤VCC≤+35V） 随温度的频率稳定性 最小频率（RT＝150kΩ，CT=0.2μF） 最大频率（RT＝2.0kΩ，CT=1.0μF） 电流镜象（IRT＝2.0mA） 时钟幅度 时钟宽度（TJ＝＋25℃） ooooVref Regline Regload ΔVref/ΔT ΔVref ISC Vn Vn － 5.00 － － － 4.95 － － － － － 5.10 10 20 50 － 80 40 20 5.20 20 50 － 5.25 100 200 50 Vdc mV mV mV Vdc mA μVrms mV/khr ％ ％ ±2.0 ±6.0 ±1.0 ±2.0 ?fOSC ?VCC??fOSC ?Tfmin fmax － － － － － 400 1.7 3.0 0.3 ±0.3 50 － 2.0 3.5 0.5 － － － 2.2 － 1.0 ％ Hz kHz mA V μs 同步门限 同步输入电流（同步电压＝＋3.5V） 误差放大器部分（VCM＝＋5.1V） 输入失调电压 输入偏置电流 输入失调电流 直流开环增益（RL≥10MΩ） 低电平输出电压 高电平输出电压 共模抑制比（＋1.5V≤VCM≤＋5.2V） 电源抑制率（＋8.0V≤VCC≤＋35V） PWM比较器部分 最小占空比 最大占空比 输入门限，零占空比（注6） 输入门限，最大占空比（注6） 输入偏置电流 软起动部分 软起动电流（Vshutdown=0V） 软起动电压（Vshutdown=2.0V） 关断输入电流（Vshutdown=2.5V） 输出驱动器（每个输出，VCC＝＋20V） 输出低电平 （Isink=20mA） （Isink=100mA） 输出高电平 （Isource=20mA） （Isource=100mA） 欠压锁定（V8~V9=High） 集电极泄放大电流，VC=+35V 升起时间（CL=1.0nF，TJ=25℃） 下降时间（CL=1.0nF，TJ=25℃） 关断延迟（VDS＝3.0V，CS＝0） 电源电流（VCC＝＋35V）

VUL VOH VOL － － VIO IIB IIO AVOL VOL VOH CMRR PSRR DCmin DCmax VTH VTH IIB － － － － 45 0.6 － － 25 － － 1.2 － － － － 60 － 3.8 60 50 － 49 0.9 3.3 2.0 1.0 2.0 1.0 － 75 0.2 5.6 75 60 2.8 2.5 10 10 1.0 － 0.5 － － － 0 － － 3.6 1.0 80 0.6 1.0 V mV mV μA μA dB V V dB dB % % V V μA μA mA mA 0.05 50 0.4 0.4 － － 18 17 6.0 － － － － － 0.2 1.0 19 18 7.0 － 100 50 0.2 14 0.4 2.0 － － 8.0 200 600 300 0.5 20 V V μA ns ns ns μs mA IC（leak） tr tf tds IOC

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/mx0p.html