SG3524

2.1SG3524的功能及引脚图2所示为SG3524的结构框图和引脚图。图4SG3524的内部结构框图SG3524工作过程是这样的：直流电源Vs从脚15接入后分两路，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＋5V基准电压。＋5V再送到内部（或外部）电路的其他元器件作为电源。振荡器脚7须外接电容CT，脚6须外接电阻RT。振荡器频率f由外接电阻RT和电容CT决定，f=1.18/RTCT。本设计将Boost电路的开关频率定为10kHz，取CT=0.22μF，RT=5kΩ；逆变桥开关频率定为5kHz，取CT=0.22μF，RT=10kΩ。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两个或非门；另一路以锯齿波形式送至比较器的同相端，比较器的反向端接误差放大器的输出。误差放大器实际上是个差分放大器，脚1为其反向输入端；脚2为其同相输入端。通常，一个输入端连到脚16的基准电压的分压电阻上（应取得2.5V的电压），另一个输入端接控制反馈信号电压。本系统电路图中，在DC/DC变换部分，芯片的脚1接控制反馈信号电压，脚2接在基准电压的分压电阻上。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。或非门的另两个输入端分别为双稳态触发器和振荡器锯齿波。双稳态触发器的两个输出端互补，交替输出高低电平，其作用是将PWM脉冲交替送至两个三极管V1及V2的基极，锯齿波的作用是加入了死区时间，保证V1及V2两个三极管不可能同时导通。最后，晶体管V1及V2分别输出脉冲宽度调制波，两者相位相差180°。当V1及V2并联应用时，其输出脉冲的占空比为0％～90％；当V1及V2分开使用时，输出脉冲的占空比为0％～45％，脉冲频率为振荡器频率的1/2，在本系统电路图（图1）中，两块SG3524都为并联使用。当脚10加高电平时，可实现对输出脉冲的封锁，进行过流保护。2.2利用SG3524生成SPWM信号按照上述SG3524的工作原理，要得到SPWM波，必须得有一个幅值在1～3.5V，按正弦规律变化的馒头波，将它加到内部，并与锯齿波比较，就可得到正弦脉宽调制波。我们设计的控制电路框图，以及实际电路各点的波形，如图3所示。正弦波电压ua由函数发生器ICL8038产生。ICL8038引脚和具体的接法如图4所示。正弦波的频率由R1，R2和C来决定，f=，为了调试方便，我们将R1及R2都用可调电阻，R2和R是用来调整正弦波失真度用的。在实验中我们测得当f=50Hz时，R1＋R2=9.7kΩ，其中C=0.22μF。正弦波信号产生后，一路经过精密全波整流，得到馒头波uc，另一路经过比较器得到与正弦波同频率，同相位的方波ub。uc与1V基准经过加法器后得到ud，ud输入到的脚1，脚2与脚9相连，这样ud和锯齿波将在内部的比较器进行比较产生SPWM波ue。分相电路用一块二输入与门74LS08和一块单输入非门74LS05所组成。ub和ue加到分相电路后就可以得到驱动信号uf和ug，再将uf和ug加到MOS管驱动电路的光耦原边，就可以实现正弦脉宽调制。.1SG3524的工作原理SG3524是美国硅通用公司（SiliconGeneral）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。SG3524采用DIP－16型封装，管脚排列如图3所示，其内部结构如图4所示。＋5V稳压器与基准电源实际上是一个小功率串联调整式稳压器，其输出电压为＋5V，最大输出电流为20mA，它为芯片内部的各单元电路提供工作电压，振荡器先产生0.6V～3.5V的锯齿波电压VJ，再变换成矩形波电压，送至触发器、或非门，并由3脚输出。振荡器频率由SG3524的6脚、7脚外接电容器CT和外接电阻器RT决定，其值为：（2）RT的取值范围为1.8kΩ～100kΩ,CT为0.001μF～0.1μF，其最高振荡频率为300kHz。开关电源输出电压经取样后接至误差放大器的反相输入端，与同相端的基准电压进行比较后，产生误差电压Vr，送至PWM比较器的一个输入端，另一个则接锯齿波电压，由此可控制PWM比较器输出的脉宽调制信号VB。最后，依次通过或非门、推挽式功率放大和降压式输出电路，获得稳压输出。或非门HF1或HF2各有3个输入端，其特点是只要有一端呈高电平，输出即为低电平。因触发器有二分频作用，故开关频率f=f/2,其每路输出的占空比调节范围为0％～45％。制作几十瓦的小功率开关电源时，亦可将VT1和VT2作单端并联输出，此时f’=f,占空比调节范围为0％～90％。限流比较器需外接过流检测电阻器Rs，常态下它输出高电平，一旦Rs上的压降超过200mV,就输出低电平，迫使Vr等于零，关断输出，起到过流保护作用。同时可以利用关断电路强行关断输出，当第10脚输入0.7V的高电平时，即可使关断电路内部的晶体管饱和导通，将Vr拉成0V，使PWM停止工作，接低电平则可正常工作。