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SG3525正弦逆变器

发布时间:2025-03-05 06:40:01 人气:



模拟芯片SG3525:PWM驱动设计

SG3525是一款广泛应用的PWM控制器,由多家制造商生产,如ST Microelectronics、Fairchild Semiconductors、On Semiconductors等。它广泛用于DC-DC转换器、DC-AC逆变器、家用UPS系统、太阳能逆变器、电源、电池充电器等众多应用。在进行详细描述和应用前,我们先来看看其框图和引脚布局。

SG3525的引脚介绍如下:

1. 引脚1(反相输入)和2(非反相输入)是板载误差放大器的输入,实现对PWM关联的“反馈”的占空比的增加或减少。

2. Pin1和Pin2用于负反馈,实现输出的稳定。当INV IN和NINV IN电压相等时,SG3525产生的占空比不再变化。通过调整电路输出到INV IN,NINV IN接到VREF,可实现INV IN跟随VREF。通过调整分压比例实现对输出的稳压控制。

3. Pin5连接电容CT再接地,Pin6连接电阻RT再接地,Pin7和Pin5之间接电阻RD用于电容CT放电,决定死区时间。PWM的频率取决于定时电容和定时电阻。定时电容(CT)连接在引脚5和地之间。定时电阻(RT)连接在引脚6和地之间。引脚5和7(RD)之间的电阻决定了死区时间(也会稍微影响频率)。频率与RT、CT和RD的关系如下:

4. 频率公式:RT和RD以Ω为单位,CT以F为单位,f以Hz为单位。RD的典型值在10Ω至47Ω范围内。可用值的范围(由SG3525制造商指定)为0Ω至500Ω。RT必须在2kΩ至150kΩ范围内。CT必须在1nF(代码102)至0.2μF(代码224)范围内。振荡器频率必须在100Hz至400kHz范围内。

5. PIN8是软起动功能,连接在引脚8和地之间的电容提供软启动功能。电容越大,软启动时间越长。这意味着从0%占空比变为所需占空比或最大占空比所需的时间更长。通过调整分压比例实现对输出的稳压控制。

6. PIN16是电压参考部分的输出,SG3525包含一个额定电压为+5.1V的内部电压参考模块,经过调整可提供±1%的精度。此参考通常用于向误差放大器提供参考电压,以设置反馈参考电压。它可以直接连接到其中一个输入,也可以使用分压器进一步降低电压。

7. PIN15是VCC芯片供电引脚,使SG3525运行。VCC必须在8V至35V范围内。SG3525具有欠压锁定电路,当VCC低于8V时,该电路可阻止运行,从而防止错误操作或故障。

8. PIN13是VC驱动电压,引脚13是SG3525驱动器级的电源电压,连接到输出图腾柱级中的NPN晶体管的集电极。因此得名VC。VC必须在4.5V至35V的范围内。输出驱动电压将比VC低一个晶体管的电压降。因此,在驱动功率MOSFET时,VC应在9V至18V的范围内(因为大多数功率MOSFET需要至少8V才能完全导通,并且最大VGS击穿电压为20V)。对于驱动逻辑电平MOSFET,可以使用较低的VC。必须小心确保不超过MOSFET的最大VGS击穿电压。同样,当SG3525输出馈送到另一个驱动器或IGBT时,必须相应地选择VC,同时牢记馈送或驱动设备所需的电压。当VCC低于20V时,通常将VC连接到VCC。

9. PIN12是接地连接,应连接到电路接地。它必须与其驱动的设备共用接地。

10. PIN11和PIN14是输出,驱动信号将从这些输出中获取。它们是SG3525内部驱动器级的输出,可用于直接驱动MOSFET和IGBT。它们的连续电流额定值为100mA,峰值额定值为500mA。当需要更大的电流或更好的驱动时,应使用使用分立晶体管的进一步驱动器级或专用驱动器级。同样,在驱动导致SG3525功率耗散和发热过多的设备时,应使用驱动器级。当以桥式配置驱动MOSFET时,必须使用高低侧驱动器或栅极驱动变压器,因为SG3525仅设计用于低侧驱动。

11. PIN10是高电平时快速关断,通常接低电平。引脚10为关机。当此引脚为低电平时,PWM启用。当此引脚为高电平时,PWM锁存器立即设置。这为输出提供了最快的关机信号。同时,软启动电容器通过150μA电流源放电。关闭SG3525的另一种方法是将引脚8或引脚9拉低。但是,这不如使用关机引脚那么快。因此,当需要快速关机时,必须向引脚10施加高信号。此引脚不应悬空,因为它可能会拾取噪声并导致问题。因此,此引脚通常通过下拉电阻保持在低电平。

12. PIN9为补偿,与PIN1一起用于补偿反馈信号。引脚9为补偿,可与引脚1配合使用,提供反馈补偿。

在了解了每个引脚的功能后,我们来设计一个实际应用电路。为了设计一个以50kHz运行的电路,驱动MOSFET(采用推挽配置),该MOSFET驱动铁氧体磁芯,然后升压高频交流电,然后整流和滤波,以产生290V稳压输出直流电,可用于运行一个或多个CFL。电路设计包含以下参数和步骤:

1. 电源电压已提供,并已接地。VC已连接到VCC。在电源引脚上添加了一个大容量电容器和一个去耦电容器。去耦电容器(0.1μF)应尽可能靠近SG3525。始终在所有设计中使用它。也不要省略大容量电容器,尽管您可以使用较小的值。

2. 引脚5、6和7提供了死区时间。在引脚6和地之间连接RT,在引脚5和地之间连接CT。RD=22Ω,CT=1nF(代码:102),RT=15kΩ。这给出了振荡器频率:由于振荡器频率为94.6kHz,开关频率为0.5*94.6kHz=47.3kHz,这足够接近我们的目标频率50kHz。如果需要50kHz的精度,可以使用电位器(可变电阻器)与RT串联并调整电位器,或者使用电位器(可变电阻器)作为RT,尽管我更喜欢第一种方法,因为它允许微调频率。

3. 引脚8提供了一个小型软启动电容,避免使用过大的软启动,因为使用CFL时,占空比缓慢增加(因此电压缓慢增加)会导致问题。

4. 引脚10通过上拉电阻上拉至VREF。因此,PWM被禁用并且不运行。但是,当开关打开时,引脚10现在处于接地状态,因此PWM被启用。我们利用了SG3525关机选项(通过引脚10),开关就像一个开/关开关。

5. 引脚2连接至VREF,因此电位为+5.1V(±1%)。转换器的输出通过电阻为56kΩ和1kΩ的分压器连接至引脚1。电压比为57:1。在反馈“平衡”时,引脚1处的电压为5.1V,这也是误差放大器的目标-调整占空比以调整引脚1处的电压,使其等于引脚2处的电压。因此,当引脚1处的电压为5.1V时,输出电压为5.1V*57=290.7V,这足够接近我们的290V目标。如果需要更高的精度,可以将其中一个电阻器替换为电位器或与电位器串联,并调整电位器以提供所需的读数。

6. 引脚1和9之间的电阻和电容的并联组合提供反馈补偿。反馈补偿是一个大话题,这里不详细讨论。

7. 引脚11和14驱动MOSFET。栅极上串联有电阻,用于限制栅极电流。栅极至源极的电阻可确保MOSFET不会意外开启。

总之,参考《EDA设计智汇馆高手速成系列_SABER电路仿真及开关电源设计》,也有SG3525的Saber仿真实例。搬运链接:Using the SG3525 PWM Controller - Explanation and Example: Circuit Diagram / Schematic of Push-Pull Converter

SG3525逆变器问题

SG3525逆变器出现问题时,可能是由于开关频率过高导致的。为了调整这一问题,可以考虑增加震荡电容的容量,以降低开关频率。

另一种可能性是您所连接的灯泡功率过大。您需要了解,2倍压降时,电流会减少到原来的一半;4倍压降时,电流则会减小到原来的四分之一。因此,使用原有的灯泡可能会导致亮度不足,甚至无法点亮。

在调整灯泡功率时,建议选择与逆变器输出电压相匹配的灯泡。这样既能保证灯泡正常工作,也能延长逆变器的使用寿命。

此外,检查逆变器的连接是否正确,确保所有线路连接无误,避免因线路问题导致的故障。

在调整过程中,务必确保操作安全,遵循正确的操作步骤,以避免造成不必要的损失。

SG3525逆变器稳压电路,

SG3525逆变器的引脚功能繁多,每个引脚在电路设计中扮演着不同的角色。引脚1,即Inv.input,是误差放大器的反向输入端,主要接收反馈信号。在闭环系统中,这一端连接反馈信号,而在开环系统中,它则与补偿信号输入端(引脚9)相连,形成跟随器结构。

引脚2为Noninv.input,是误差放大器的同向输入端。无论是在闭环系统还是开环系统中,这一端都连接着给定信号。根据实际需求,在该端与补偿信号输入端之间可以接入各种反馈网络,从而构成比例、比例积分和积分调节器。

引脚3的Sync功能是为振荡器提供外接同步信号输入,这使得系统能够与外部电路同步。引脚4的OSC.Output是振荡器的输出端,提供必要的振荡信号。

引脚5的CT是振荡器定时电容的接入点,而引脚6的RT则用于接入定时电阻。引脚7的Discharge端与引脚5之间外接放电电阻,构成放电回路,以确保系统稳定运行。

引脚8的Soft-Start用于接入软启动电容,该电容的值通常为5μF,有助于平滑启动过程。引脚9的Compensation是PWM比较器的补偿信号输入端,在此端与引脚2之间接入不同类型的反馈网络,可以构成比例、比例积分和积分调节器。

引脚10的Shutdown是外部关断信号输入端,当此端接收到高电平信号时,控制器的输出会被禁止,这一端通常与保护电路相连,以实现故障保护功能。

引脚11和引脚14分别作为输出端A和输出端B,是两路互补输出端。引脚12的Ground为信号地,引脚13的Vc用于接入输出级的偏置电压。引脚14与引脚11功能相同,也是互补输出端。最后,引脚15的Vcc用于接入偏置电源,而引脚16的Vref则作为基准电源输出端,可提供温度稳定性极好的基准电压。

以上是SG3525逆变器各个引脚的功能介绍。在实际应用中,电压反馈通常接到引脚1,作为反馈信号输入端,然后根据具体电路设计寻找相应的反馈支路。具体的稳压环路设计,每个电路都由不同的设计人员根据具体需求来实现,因此每套电路的设计都可能有所不同,无法进行具体分析。

SG3525引脚功能及应用电路图

开关模式电源控制的新星:SG3525

在现代电源设计中,SG3525以其高效和灵活性脱颖而出,它是一款专为脉宽调制(PWM)技术设计的16引脚集成电路。脉宽调制技术与传统的脉冲频率调制相比,解决了负载变化时输出电压稳定性的问题,成为开关电源控制电路的首选策略。

两种PWM控制器类型及其应用

SG3525属于电压控制PWM控制器,它通过反馈电压与参考值比较,精细调节输出电压。电流控制PWM则通过检测输出电流来控制占空比,适用于对电流控制要求高的应用,如纯正弦波逆变器中。

SG3525的特性与引脚功能详解

这款器件可以在宽电压范围(8-35V)内运作,对于保护电路,它具有外部同步和自适应PWM关断功能,频率可在100KHz至400KHz之间调整。引脚设计巧妙,比如引脚3同步两个波形,引脚4至7可调频,引脚8的软启动功能,以及引脚9的补偿功能,确保输出电压稳定。特别的是,引脚11和14作为内置MOSFET驱动的输出,无需额外驱动器。

实战电路示例

举个例子,SG3525在纯正弦波逆变器中担当核心角色,通过反馈电路调整PWM宽度,实现电压稳压。在DC-DC转换电路中,如降压、升压或Cuk转换器,它确保输出电压的精准控制。

在逆变器应用中,如12伏直流电转220伏交流电源的电路中,SG3525A配合推挽拓扑和磁芯变压器,通过反馈机制实现电压调节和功率输出的稳定。可变电阻器如R10则提供了电压调节的灵活性。

结语

SG3525凭借其独特的优势,不仅在开关模式电源中扮演关键角色,而且在实际电路设计中提供了高度定制和灵活性。深入理解其引脚功能和应用,无疑能帮助工程师们优化设计,实现高效稳定的电源解决方案。

PWM芯片SG3525的输出电压与哪些因素有关

SG3525是一种电流控制型PWM控制器,其工作原理是依据反馈电流来调节脉宽。在脉宽比较器的输入端,通过流过输出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行对比,以调整占空比,使输出电感的峰值电流能够跟随误差电压的变化而变化。由于该控制器采用了电压环和电流环双环系统,因此,无论是开关电源的电压调整率、负载调整率还是瞬态响应特性都有了显著提升,被认为是目前较为理想的新型控制器之一。

随着电能变换技术的进步,功率MOSFET在开关变换器中的应用日益广泛,美国硅通用半导体公司为此推出了SG3525。这款控制器专用于驱动N沟道功率MOSFET,一经推出便受到了市场的热烈欢迎。SG3525系列PWM控制器分为军品、工业品和民品三个等级,具备高效能和可靠性。

SG3525的特点在于其能够实现精准的电流控制,从而确保输出电压的稳定性。其引脚功能包括输入端、输出端、反馈端以及各种控制端口,通过这些端口可以实现对外部元件的精确控制。同时,SG3525还具有低静态电流、高效率和宽输入电压范围等优势,适用于各种不同的应用场景。

在电气参数方面,SG3525具有较高的开关频率和较低的噪声水平,能够满足现代开关电源设计的需求。此外,该控制器还具有多种保护功能,如过流保护、过压保护和短路保护等,确保系统的安全运行。工作原理上,SG3525通过内部电路对输入信号进行处理,并根据反馈信号调整输出脉冲的宽度,从而实现对输出电压的精确控制。

典型应用方面,SG3525广泛应用于电源适配器、开关电源、LED驱动器、逆变器等设备中。其卓越的性能和可靠性使得它成为许多工程师和设计师的首选方案。无论是工业控制还是消费电子领域,SG3525都能发挥出色的表现,为各种应用提供稳定可靠的电力供应。

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