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基于SG3525调频控制的半桥串联感应加热电源
引言
传统的注塑机加热方法是利用电阻丝加热，这种方法的特点是通过热传递加热，热量损耗大，热效率低。
中频感应加热技术是利用被加热工件在
交变磁场中产生的涡流进行加热，使得在感应磁场范围内的工件温度急速上升，达到快速加热的目的。
该技术的特点是：温控区精确、热量损耗小、热
效率高、加热时间短、功率密集和容易控制，节约电能。
1 桥感应加热主电路拓扑结构及控制原理
1.1 主电路拓扑
本文所述中频感应加热电源采用交直交的变频原理，三相50Hz的正
弦交流输入电压经过整流滤波为540V平滑直流电压，再经逆变器将直流电
压变成不同频率的交流电压供负载使用。
本文采用半桥串联谐振逆变结构，
与全桥串联谐振相比，简单可靠。
半桥感应加热电源为串联谐振型逆变电源，其主电路结构如图1所示。
输入采用三相AC/DC不可控整流，输出采用半桥逆变电路，负载回路采用
LC串联谐振电路。
基于SG3525的开关电源设计2.3.1 最大磁通变化选择对于大部分的铁氧体材料，磁感应强度在±0.2T范围内时，磁滞回线的变化可近似等于线性变化，如果超出了这个范围，铁氧体磁芯的磁滞回线就进入了弯曲部分，此时当开关管导通结束时，励磁电流将会增大，线圈损耗不可避免的会增大。
但是对于大多数铁氧体来说，选择峰值磁感应强度为0.2 T仍然很危险，因为当供电电压或者负载快速变化时，如果误差反馈放大器在某些开关周期内变化没有这么快速的话，那么磁感应强度就会达到饱和值，进而损坏开关管，因此，选择峰值磁感应强度为0.16T。
2.3.2 磁芯选择假设变压器效率为80%，窗口使用系数为0.4，当输入电压为最小值Vin(min)=10 V时，每个开关管在其半周期内的占空比最大，假设为0.8 T/2，则变压器的磁芯式中，Bmax为最大磁感应强度;f为变压器工作频率;Ae为变压器磁芯的有效截面积;Ab为变压器磁芯的窗口面积;Dcma为绕线电流密度，取500圆密尔每有效值安培。
选取的磁芯材料为PC40，磁芯型号为EE42/21/20，该磁芯的有效截面积Ae=2.35cm2，窗口面积Ab=2.75cm2，代人上式得PD=620.4W，远大于设计目标500 W，所以选用该磁芯已经足够。
2.3.3 变压器匝数的选择初级匝数NP可由法拉第定律得式中，Vin(min)为输入电压的最小值;T为周期;Ae为磁芯有效截面积;△B为0.8 T/2时间内的磁通变化。
取NP=2匝，次级绕组匝数在变压器的绕制过程中，为减少漏感，要将初级绕组和次级绕组紧密耦合。
2.4 输出滤波器的设计2.4.1 输出电感的设计输出电感不允许进入不连续工作模式，否则反馈环对负载变化的调节性能将严重下降，于是经过实验，取L0=4mH已经足够，上式中L0、V0和T的单位分别为H、V、和s;Idc(min)为最小输出电流;Io为额定输出电流，单位均为A。
2.4.2 输出电容的设计输出电容C0的选择应满足最大输出纹波电压的要求，输出纹波电压由滤波电容的ESR的大小决定，纹波电压峰峰值Vr为式中，dI是所选的电感电流纹波的峰峰值。
一种基于SG3525的半桥高频开关电源唐军，尹斌，马利军河海大学电气工程学院，江苏南京（210098 ）E-mail：jeefrain@摘 要：文中简要介绍了SG3525芯片的功能及内部结构，介绍了一款基于SG3525芯片的半桥高频开关电源。
给出了高频变压器、PWM 控制电路的设计方法，并给出了实验结果。
关键词： SG3525、开关电源、半桥、高频变压器1. 引言随着PWM技术的不断发展和完善，开关电源以其高的性价比得到了广泛的应用。
开关电源的电路拓扑结构很多, 常用的电路拓扑有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。
其中, 在半桥电路中, 变压器初级在整个周期中都流过电流, 磁芯利用充分，且没有偏磁的问题，所使用的功率开关管耐压要求较低，开关管的饱和压降减少到了最小，对输入滤波电容使用电压要求也较低。
由于以上诸多原因, 半桥式变换器在高频开关电源设计中得到广泛的应用。
2. SG3525芯片的工作原理PWM控制芯片SG3525 具体的内部引脚结构如图1及图2所示。
其中，脚16 为SG3525 的基准电压源输出，精度可以达到（5.1±1％）V，采用了温度补偿，而且设有过流保护电路。
脚5、脚6、脚7 内有一个双门限比较器，内设电容充放电电路，加上外接的电阻电容电路共同构成SG3525 的振荡器。
振荡器还设有外同步输入端(脚3)。
脚1 及脚2 分别为芯片内部误差放大器的反相输入端、同相输入端。
该放大器是一个两级差分放大器，直流开环增益为70dB 左右。
根据系统的动态、静态特性要求，在误差放大器的输出脚9 和脚1 之间一般要添加适当的反馈补偿网络。
图1 SG3525的引脚1图2 SG3525的内部框图3. 电源系统介绍本文设计的是250v/3A的半桥高频开关电源，电路由主电路和控制电路组成。
3.1 主电路结构及其工作原理半桥式开关电源主电路如图3 所示。
图中开关管Q1、Q2 选用MOSFET, 因为它是电压驱动全控型器件,具有驱动电路简单、驱动功率小、开关速度快及安全工作区大等优点。
用SG3525来设计的半桥高频开关电源...（优选）毕业论文题目基于SG3525的半桥高频开关电源设计专业班级学生姓名指导教师答辩日期学院毕业论文任务书系：机电工程系专业：电气自动化技术班学号：姓名：指导教师：教研室主任：目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1开关电源原理 (1)一、开关电源的电路组成： (1)二、输入电路的原理及常见电路： (2)2、DC输入滤波电路原理： (3)第2章SG3525芯片的工作原理 (4)2.1 本章PWM控制芯片SG3525功能简介： (4)2.1.1 SG3525引脚功能及特点简介： (4)2.1.2 SG3525的工作原理 (6)第3章电源系统介绍 (7)3.1 主电路结构及其工作原理 (7)3.2 控制电路 (8)第4章高频变压器的设计 (9)4.1 原副边电压比n (9)4.2 磁芯的选取及变压器的结构 (9)4.3 变压器初、次级匝数 (9)4.4 确定绕组的导线线径和导线股数 (10)结论 (10)致谢： (13)参考文献： (14)第1章绪论1.1 课题背景随着PWM技术的不断发展和完善，开关电源具有体积小、效率高等一系列优点，在各类电子产品中得到广泛的应用。
但由于开关电源的控制电路比较复杂、输出纹波电压较高，所以开关电源的应用也受到一定的限制。
电子装置小型轻量化的关键是供电电源的小型化，因此需要尽可能地降低电源电路中的损耗。
开关电源中的调整管工作于开关状态，必然存在开关损耗，而且损耗的大小随开关频率的提高而增加。
另一方面，开关电源中的变压器、电抗器等磁性元件及电容元件的损耗，也随频率的提高而增加。
目前市场上开关电源中功率管多采用双极型晶体管，开关频率可达几十kHz；采用MOSFET的开关电源转换频率可达几百kHz。
为提高开关频率必须采用高速开关器件。
对于兆赫以上开关频率的电源可利用谐振电路，这种工作方式称为谐振开关方式。
它可以极大地提高开关速度，原理上开关损耗为零，噪声也很小，这是提高开关电源工作频率的一种方式。
... 基于SG3525的DC/DC开关电源设计The Design of DC/DC Switching PowerSupply Based on SG3525... 毕业设计任务书题目基于SG3525的DC/DC开关电源设计一、设计内容设计一个基于SG3525可调占空比的推挽式DC/DC开关电源，给出系统的电路设计方法以及主要单元电路的参数计算。
二、基本要求1. 系统工作原理及设计思路。
2. 设计开关电源主电路。
3. 选择电源变压器，设计开关管的驱动控制电路。
4. 主要元器件的选择。
5. 利用saber进行系统仿真。
三、主要技术指标输入电压为DC10—35V，输入额定电压为12V，输出为360V，额定功率为500W。
电路以SG3525为控制芯片，使电源工作性能稳定，电源效率高。
四、应收集的资料及参考文献[1] 邹怀虚. 电源应用技术[M]. 北京：科学出版社.1998[2] 刘胜利. 现代高频开关电源实用技术[M]. 北京：电子工业出版社，2001五、毕业设计进度计划第1—2周：收集资料，完成系统工作原理及设计思路开题报告。
第3周：设计开关电源主电路。
第4—6周：选择电源变压器，设计开关管的驱动控制电路及主要元器件的选择。
第7周：中期检查。
第8—11周：利用saber进行系统仿真。
第12—13周：论文审核定稿。
第14—15周：答辩。
...毕业设计开题报告题目基于SG3525的DC/DC开关电源设计一、研究背景21世纪是信息化的时代，信息化的快速发展使得人们对于电子设备、产品的依赖性越来越大，而这些电子设备、产品都离不开电源。
开关电源相对于线性电源具有效率、体积、重量等方面的优势，尤其是高频开关电源正变得更轻，更小，效率更高，也更可靠，这使得高频开关电源成为了应用最广泛的电源。
从开关电源的组成来看，它主要由两部分组成：功率级和控制级。
功率级的主要任务是根据不同的应用场合及要求，选择不同的拓扑结构，同时兼顾半导体元件考虑设计成本；控制级的主要任务则是根据电路电信号选择合适的控制方式，目前的开关电源以PWM控制方式居多。
基于SG3525A的半桥式开关电源张波;焦小芝【摘要】Switching power supply with its light and small and efficient features have been widely used in the broad market. This article describes the classification of the main circuit of the DC/DC converter, the composition of the half-bridge DC/DC converter, in-depth analyzed its working principle and process, Analyzed and summarized its advantages that relative to other types of DC/DC converter topologies. Compared the control methods of switching power supply, given the advantages of integrated controller, given internal structure and pin fimction of the voltage integrated controller SG3525A, and detailed analyzed its working principle, applications and advantages.Designed one half-bridge switching power supply based on SG3525A, given its operating principle and process, especially in-depth analyzed the control circuit constituted by SG3525A. The experimental results show that the power supply is stable and reliable, and has the advantages of high efficiency, high voltage regulation and load regulation, and so on.%开关电源以其轻小高效的特点在很多方面得到了广泛应用，市场广阅。
![基于SG3525的开关电源设计[精选合集]](https://uimg.taocdn.com/e59d9d960129bd64783e0912a216147917117ed5.webp)
基于SG3525的开关电源设计[精选合集]第一篇：基于SG3525的开关电源设计引言随着电子技术的高速发展，电子设备的种类与日俱增。
任何电子设备都离不开可靠的供电电源，对电源供电质量的要求也越来越高，而开关电源在效率、重量、体积等方面相对于传统的晶体管线性电源具有显着优势。
正是由于开关电源的这些特点，它在新兴的电子设备中得到广泛应用，已逐渐取代了连续控制式的线性电源。
图1 功率主电路原理图功率主电路本电源模块采用半桥式功率逆变电路。
如图1 所示，三相交流电经EM I 滤波器滤波，大大减少了交流电源输入的电磁干扰，同时防止开关电源产生的谐波串扰到输入电源端。
再经过桥式整流电路、滤波电路变成直流电压加在P、N 两点间。
P、N 之间接入一个小容量、高耐压的无感电容，起到高频滤波的作用。
半桥式功率变换电路与全桥式功率变换电路类似，只是其中两个功率开关器件改由两个容量相等的电容C1 和C2代替。
在实际应用中为了提高电容的容量以及耐压程度，C1 和C2 往往采用由多个等值电容并联组成的电容组。
C1、C2 的容量选值应尽可能大，以减小输出电压的纹波系数和低频振荡。
由于对体积和重量的限制，C1和C2 的值不可能无限大，为使输出电压的纹波达到规定的要求，该电容值有一个计算公式 , 即：式中，IL 为输出负载电流，V L 为输出负载电压，V M 为输入交流电压幅值，f 为输入交流电频率，VU为输出的纹波电压值。
这是一个理论上的计算公式，得到的满足要求的电容计算值比较大，实际取的电容应尽量大一些，由于输出端电压较小，也可以在二次整流滤波时加大电容，这样折算到该公式的电容值也不小。
C1 和C2 在这里实现了静态时分压，使V A= V in/2。
当VT1导通、VT2截止时，输入电流方向为图中虚线方向，向C2 充电，同时C1通过V T1 放电；当V T 2 导通、V T 1 截止时，输入电流方向为图中实线方向，向C1 充电，同时C2 通过V T 2 放电。
一种基于SG3525的半桥高频开关电源1. 引言随着PWM技术的不断发展和完善，开关电源以其高的性价比得到了广泛的应用。
开关电源的电路拓扑结构很多, 常用的电路拓扑有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。
其中, 在半桥电路中, 变压器初级在整个周期中都流过电流, 磁芯利用充分，且没有偏磁的问题，所使用的功率开关管耐压要求较低，开关管的饱和压降减少到了最小，对输入滤波电容使用电压要求也较低。
由于以上诸多原因, 半桥式变换器在高频开关电源设计中得到广泛的应用。
2. SG3525芯片的工作原理PWM控制芯片SG3525 具体的内部引脚结构如图1及图2所示。
其中，脚16 为SG3525 的基准电压源输出，精度可以达到（5.1±1％）V，采用了温度补偿，而且设有过流保护电路。
脚5、脚6、脚7 内有一个双门限比较器，内设电容充放电电路，加上外接的电阻电容电路共同构成SG3525 的振荡器。
振荡器还设有外同步输入端(脚3)。
脚1 及脚2 分别为芯片内部误差放大器的反相输入端、同相输入端。
该放大器是一个两级差分放大器，直流开环增益为70dB 左右。
根据系统的动态、静态特性要求，在误差放大器的输出脚9 和脚1 之间一般要添加适当的反馈补偿网络。
图1 SG3525的引脚图2 SG3525的内部框图3. 电源系统介绍本文设计的是250v/3A 的半桥高频开关电源，电路由主电路和控制电路组成。
3.1 主电路结构及其工作原理半桥式开关电源主电路如图3 所示。
图中开关管Q1、Q2 选用MOSFET, 因为它是电压驱动全控型器件,具有驱动电路简单、驱动功率小、开关速度快及安全工作区大等优点。
半桥式逆变电路一个桥臂由开关管Q1、Q2 组成, 另一个桥臂由电容C6、C7 组成。
高频变压器初级一端接在C6、C7 的中点, 另一端接在Q1、Q2 的公共连接端, Q1、Q2 中点的电压等于整流后直流电压的一半,开关Q1、Q2 交替导通就在变压器的次级形成幅值为V i/2的交流方波电压。
基于SG3525A的高频开关电源设计
高肇明;周美兰;郭金梅;顾全
【期刊名称】《伺服控制》
【年(卷),期】2012(000)008
【摘要】在深入研究各种开关电源的原理和特点的基础上，设计了一种半桥式高
频开关电源。
该开关电源的特点是以半桥型逆变器作为主功率拓扑并采用
SG3525A芯片作为控制的核心。
将SG3525A产生的高频PWM （PulseWidthModulation）信号通过IR2110来驱动半桥电路中的两个功率开关管交替导通，将直流电逆变成高频的交流电。
最后通过变压、整流、滤波等处理，得到输出连续稳定的直流电。
所设计的开关电源输入为市电220V，输出为＋12V，频率为100kHZ。
实验表明，该开关电源输出电压稳定，纹波小，效率高，可靠性高，各项指标也均能达到相应要求。
【总页数】5页(P77-81)
【作者】高肇明;周美兰;郭金梅;顾全
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TN86
【相关文献】
1.基于SG3525A和M57959的高频逆变电源设计 [J], 李春菊;侯显杨
2.一种基于三相PFC技术的智能高频开关电源设计 [J], 张磊
3.一种基于三相PFC技术的智能高频开关电源设计 [J], 张磊;
4.基于SG3525A和IR2110的高频逆变电源设计 [J], 王大贵;潘文胜
5.基于SG3525A的太阳能逆变电源设计 [J], 徐东生
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我之浅谈“PWM控制器SG3525”Huangying Auspicious eagle electrinic technology一．概述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。
二．框图简介图1管脚配置图图2内部详细功能框图三．功能介绍1.SG3525基本仿真原理图我们首先根据图3所示的推荐值，在saber平台上搭建SG3525的外围电路，如图4所示，输出PWM信号。
图3推荐工作条件图4SG3525PWM输出的基本电路执行Transient运行后，得到PWM信号，如下图5所示图5SG3525输出PWM信号图四．分析通过以上的简单介绍后，要想深入地理解和应用SG3525,我们需要弄明白以下几个问题：1)满足什么条件后，SG3525能正常工作？2)SG3525内部震荡信号频率fos，振荡器向外输出频率fosout,和pwm开关频率fs之间存在什么数量关系，各自频率大小分别由什么参数决定？3)输出2路pwm信号之间的死区时间是什么？死区时间大小由什么参数决定？4)输出PWM信号的幅度，由什么决定？5)如果检测到外部故障，如何锁闭PWM输出信号？五．解决疑问问题：1)满足什么条件后，SG3525能正常工作？分析：SG3525是单片集成的PWM信号控制芯片，和其他芯片一样，需要满足基本的两个原始条件：a.能源：即提供供电，如图4中的Vin,Vref,VC；b.时钟：就是振荡器要正常起振，如图4中的Rt,Ct构成外部振荡器；仿真如下图6和图7所示：图6图7如图6，只接了电源和振荡器，SG3525能工作，并且能够输出PWM信号（细心的你可能已经发现PWM信号不是常见的方波，而是尖脉冲信号。
基于SG3525的半桥式开关电源变换器. .摘要电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展，新技术的出现又会使许多应用产品更新换代，还会开拓更多更新的应用领域。
要求电子元件体积更小，耗能更低。
开关电源作为电子设备中不可或缺的组成部分也在不断的改进，高频化、高效率、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化等，成了开关电源的发展方向，这也标志着这些技术将不断地发展而变得越来越成熟和稳定，同时实现高效率用电和高品质用电的相互结合。
脉宽调制器SG3525具有欠压锁定、系统故障关闭、软起动、延时PWM 驱动等功能，因而得到广泛应用。
本设计介绍了一种基于SG3525的半桥式开关电源变换器，对其各电路工作原理进行了分析，并设计了过流保护电路。
为了提高效率，辅助电源采用了UC3843为主控芯片的反激变换器。
为了减低输入电磁干扰，输入端设置了EMI滤波电路。
对各参数进行了计算，通过实物制作与调试证明了方案的可行性。
该电源结构简单，思路清晰，运行稳定性好，有效降低了成本。
关键词半桥SG3525 过流保护. .AbstractTechnology for power electronics and switching power supply is going ahead continuously in practice．The emergence of new technology will make replacement in many application products as well as open up more and more new fields．At the same time components are required to have the smaller volume and lower losses，as an important parts of electronic devices power supply is getting some improvements，for high-frequency，for high efficiency，for high reliability，for lowlosses，for small noise，for anti-interference，for module and so on．These are becoming a development direction for power supply，which show that these technologies will become more mature and stable，it will achieve the combinability between high-efficiency and high quality to use electric energy.The pulse width modulator SG3525 has been used in various areas for its functions such as locking for the lack of pressure, closing system fault, soft starting, delaying PWM drive and so on.This design introduces a half-bridge based on SG3525 switch power converte -r, the working principle of the circuit is analyzed and designed over-current protec -tion circuit. In order to improve efficiency, auxiliary power for the main chip used UC3843 flyback converter. To reduce the input of electromagnetic interference, EMI input filter circuit is set. each parameter was calculated, through the producti -on and commissioning physical proof the feasibility of the project.The power structure is simple, clear, running stability, and effectively reducing the cost of it.Key words: half-bridge SG3525 overcurrent protection. .目录摘要 (I)Abstract .................................................................................................... I I 第1章绪论.. (1)1.1 本课题研究的目的和意义 (1)1.2 国外技术发展概况 (1)1.3 21世纪开关电源的发展展望 (2)1.4 本设计的主要容和目标 (4)1.5 方案论证与总体设计 (4)1.5.1 方案论证 (4)1.5.2 硬件总体结构设计 (6)第2章半桥变换器拓扑分析 (7)2.1 半桥变换器工作原理 (7)2.2 半桥变换器的漏感问题 (8)第3章控制芯片的介绍 (9)3.1 SG3525工作特性分析 (9)3.2 UC3843工作原理分析 (12)第4章电路设计 (16)4.1 EMI滤波电路设计 (16)4.2 整流滤波电路设计 (18)4.3 半桥电路设计 (19)4.4 控制电路分析 (19)4.5 驱动电路与过电流保护电路原理分析 (20) . .4.5.1 驱动电路设计 (20)4.5.2 过电流保护电路分析 (21)4.6 辅助电源设计分析 (21)第5章参数计算及主要元器件选择 (23)5.1 主电路拓扑参数计算 (23)5.1.1 半桥变压器计算 (23)5.1.2 电感的计算 (25)5.1.3 驱动变压器和电流互感器 (28)5.2 辅助电源变压器计算 (28)5.3 其他电路参数计算 (31)5.4 主要芯片及元器件选择 (33)第6章测试数据与分析 (34)6.1 本设计用到的仪器仪表 (34)6.2 电源主要技术参数测试 (34)6.2.1 电压调整率的测试 (34)6.2.2 电流调整率的测试 (34)6.2.3 电源效率的测试 (34)6.3 电源主要波形测试 (35)6.3.1 输出纹波噪声的波形 (35)6.3.2 主电路MOSFET的驱动波形 (36)6.3.3 辅助电源MOSFET的驱动波形 (37)6.3.4 主变压器原边绕组电压波形 (37)结论 (38)致 (39)参考文献 (40)附录 (41). .. .CONTENTSAbstract(chinese) .....................................................................................I Abstract .................................................................................................... I I Chapter 1 Introduction (1)1.1 The purpose and significance of the research (1)1.2 Overview of technology development at home and abroad (1)1.3 Switching power supply 21 Prospects (2)1.4 The design of the main contents and objectives (4)1.5 Demonstration and overall design of the program (4)1.5.1 Demonstration program (4)1.5.2 Hardware Architecture Design (6)Chapter 2 Analysis of half-bridge converter topology (7)2.1 Half-bridge converter works (7)2.2 Leakage problem of half-bridge converter (8)Chapter 3 Control the introduction of chip (9)3.1 Analysis of work SG3525 (9)3.2 UC3843 Work Analysis (12)Chapter 4 Circuit Design (16)4.1 EMI filter circuit design (16)4.2 Rectifier filter circuit design (18)4.3 Half-bridge circuit design (19)4.4 Control Circuit Analysis (19)4.5 Drive circuit and over current protection circuit analysis (20)4.5.1 Driving circuit (20)4.5.2 Analysis of over-current protection circuit (21)4.6 Auxiliary power supply design and analysis (21). .Chapter 5 Parameter calculation and major component selection (23)5.1 Parameter calculation of the main circuit topology (23)5.1.1 Calculation of half-bridge transformer (23)5.1.2 Calculation of Inductance (25)5.1.3 Drive and current transformers (28)5.2 Calculation of auxiliary power transformer (28)5.3 Other circuit parameter calculation (31)5.4 The main chip and component selection (33)Chapter 6 Test data and analysis (34)6.1 The design of instrumentation used (34)6.2 The main technical parameters of the test power (34)6.2.1 Voltage Regulation Testing (34)6.2.2 Current regulation test (34)6.2.3 Power Efficiency test (34)6.3 The main wave power test (35)6.3.1 Output ripple and noise waveforms (35)6.3.2 Driven MOSFET power circuit waveform (36)6.3.3 Auxiliary power MOSFET driving waveform (37)6.3.4 Main transformer primary winding voltage waveform (37)Conclusions (38)Acknowledgments (39)References (40)Appendix (41). .。
基于SG3525的开关电源设计第一篇：基于SG3525的开关电源设计基于SG3525的开关电源设计摘要介绍了SG3525芯片的内部结构，分析了其特性和工作原理，设计了一款基于SG3525可调占空比的推挽式DC／DC开关电源，给出了系统的电路设计方法以及主要单元电路的参数计算，并对该电源进行了性能测试。
实验表明，该电源具有效率高、输出电压稳定等优点。
关键词 SG3525；高频变压器；PWM；开关电源随着电能变换技术的发展，功率MOSFET被广泛应用于开关变换器中。
为此，美国硅通用半导体公司(Silieon General)推出了SG3525，以用于驱动n沟道功率MOSFET。
SG3525是电流控制型PWN控制器，可在其脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈信号与误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比，使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。
由于结构上有电压环和电流环双环系统，因此，开关电源无论是电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是目前比较理想的新型控制器。
介绍了由SG3525芯片为控制核心的500 W高频开关电源模块，该电源模块可应用于车载逆变电源的前级升压。
SG3525的结构特性SG3525脉宽调制控制器，不仅具有可调整的死区时间控制功能，而且还具有可编式软起动，脉冲控制封锁保护等功能。
通过调节SG3525第5脚上CT的电容和第6脚RT上的电阻就可以改变输出控制信号PWM的频率，调节第9脚COMP的电压可以改变输出脉宽，这些功能可以改善开关电源的动态性能和简化控制电路的设计。
1．1 SG3525内部结构SG3525的内部结构如图1所示，由基准电压调整器、振荡器、误差放大器、比较器、锁存器、欠压锁定电路、闭锁控制电路、软起动电路和输出电路构成。
1．2 欠压锁定功能基准电压调整器的输入电压为15脚的输入电压VC，当VC低于8 V时，基准电压调整器的输出精度值就得不到保证，由于设置了欠压锁定电路，当出现欠压时，欠压锁定器输出一个高电平信号，再经过或非门输出转化为一个低电平信号输出到T1和T5的基极，晶体管T1和T5关断，SG3525的13脚输出为VC，11脚和14脚无脉冲输出，功率驱动电路输出至功率场效应管的控制脉冲消失，变换器无电压输出，从而实现欠压锁定保护的目的。
1500W开关电源半桥电路原理图(SG3525) 开关电源12V开关电源24V开关电源1500W开关电源半桥电路原理图(SG3525)2014年09月02日｜｜浏览：4,458 ｜暂无评论电路介绍：1、电路主要芯片：SG3525和普通的集成运放LM324，此电路开关频率35 KHZ。
2、供电电路：LM7812和LM7912做为正负12V给电路供电，两组7805是给数显表头供电的。
3、整流电路：市电直接进来经KBC15A整流，C1、C2、C3、C4、C5、C66为滤波电容，C、C*为隔直电容，两只630V225的电容。
4、电路主要开关器件采用的是两只80N60 IGPT，目前好像停产了，可以用IXYS 60N60替代，600V60A的管子（TO247封装）。
5、输出整流部分：低压的就可以采用图中的全波整流电路，如果输出电压比较高，可以采用全桥整流输出，这根据实际电源电压高低来变动。
例如：低压的30V30A输出可以全波整流，用两只MBR60200的肖特基二极管（60V200A的）；30V50A的可以全波整流用DSEI 2×101-06A 一只模块就可以了，你要想省钱，那只有采用MBR60200并联使用了。
高压的220V5A开关电源可以采用全桥整流，输出整流管可以采用：DSEI 30-06A（600V30A），还有DSEI12-12A（1200V11A)等等。
变压器：图中脉冲变压器采用GU22的瓷罐，初级24匝，次级两组28匝，线径0.21的漆包线就可以了，绕制时请大家做好初次级绝缘。
主变压器和电感需要根据实际电源来设计了，这里不详细叙述，电路中如有没有标明的器件，可以询问博主。
? 5KW大功率开关电源驱动电路图（UCC3895）DC 12V/5V双路输出UC3845开关电源电路图?除非注明，本文原创：开关电源|12V开关电源|24V开关电源，欢迎转载！转载请以链接形式注明本文地址，谢谢。
一种基于SG3525的半桥高频开关电源唐军，尹斌，马利军河海大学电气工程学院，江苏南京（210098 ）E-mail：jeefrain@摘要：文中简要介绍了SG3525芯片的功能及内部结构，介绍了一款基于SG3525芯片的半桥高频开关电源。
给出了高频变压器、PWM 控制电路的设计方法，并给出了实验结果。
关键词：SG3525、开关电源、半桥、高频变压器1. 引言随着PWM技术的不断发展和完善，开关电源以其高的性价比得到了广泛的应用。
开关电源的电路拓扑结构很多, 常用的电路拓扑有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。
其中, 在半桥电路中, 变压器初级在整个周期中都流过电流, 磁芯利用充分，且没有偏磁的问题，所使用的功率开关管耐压要求较低，开关管的饱和压降减少到了最小，对输入滤波电容使用电压要求也较低。
由于以上诸多原因, 半桥式变换器在高频开关电源设计中得到广泛的应用。
2. SG3525芯片的工作原理PWM控制芯片SG3525 具体的内部引脚结构如图1及图2所示。
其中，脚16 为SG3525 的基准电压源输出，精度可以达到（5.1±1％）V，采用了温度补偿，而且设有过流保护电路。
脚5、脚6、脚7 内有一个双门限比较器，内设电容充放电电路，加上外接的电阻电容电路共同构成SG3525 的振荡器。
振荡器还设有外同步输入端(脚3)。
脚1 及脚2 分别为芯片内部误差放大器的反相输入端、同相输入端。
该放大器是一个两级差分放大器，直流开环增益为70dB 左右。
根据系统的动态、静态特性要求，在误差放大器的输出脚9 和脚1 之间一般要添加适当的反馈补偿网络。
图1 SG3525的引脚2图2 SG3525的内部框图3. 电源系统介绍本文设计的是250v/3A 的半桥高频开关电源，电路由主电路和控制电路组成。
3.1 主电路结构及其工作原理半桥式开关电源主电路如图3 所示。
图中开关管Q1、Q2 选用MOSFET, 因为它是电压驱动全控型器件,具有驱动电路简单、驱动功率小、开关速度快及安全工作区大等优点。
基于SG3525A和IR2110的高频逆变电源设计摘要：本文简述了PWM控制芯片SG3525A和高压驱动器IR2110的性能和结构特点，同时详细介绍了采用以SG3525A为核心器件的高频逆变电源设计。
关键词：PWM；SG3525A；IR2110；高频逆变电源引言随着PWM技术在变频、逆变频等领域的运用越来越广泛，以及IGBT、PowerMOSFET 等功率性开关器件的快速发展，使得PWM控制的高压大功率电源向着小型化、高频化、智能化、高效率方向发展。
本文采用电压脉宽型PWM控制芯片SG3525A，以及高压悬浮驱动器IR2110，用功率开关器件IGBT模块方案实现高频逆变电源。
另外，用单片机控制技术对此电源进行控制，使整个系统结构简单，并实现了系统的数字智能化。
SG3525A性能和结构SG3525A是电压型PWM集成控制器，外接元器件少，性能好，包括开关稳压所需的全部控制电路。
其主要特性包括：外同步、软启动功能；死区调节、欠压锁定功能；误差放大以及关闭输出驱动信号等功能；输出级采用推挽式电路结构，关断速度快，输出电流±400mA；可提供精密度为5V±1%的基准电压；开关频率范围100Hz~400KHz。
其内部结构主要包括基准电压源、欠压锁定电路、锯齿波振荡器、误差放大器等，如图1所示。
图1 SG3525A内部框图及引脚功能IR2110性能和结构IR2110是美国IR公司生产的高压、高速PMOSFET和IGBT的理想驱动器。
该芯片采用HVIC和闩锁抗干扰制造工艺，集成DIP、SOIC 封装。
其主要特性包括：悬浮通道电源采用自举电路，其电压最高可达500V；功率器件栅极驱动电压范围10V~20V；输出电流峰值为2A; 逻辑电源范围5V~20V，而且逻辑电源地和功率地之间允许+5V的偏移量；带有下拉电阻的COMS施密特输入端，可以方便地与LSTTL和CMOS电平匹配；独立的低端和高端输入通道，具有欠电压同时锁定两通道功能; 两通道的匹配延时为10ns；开关通断延时小，分别为120ns和90ns;工作频率达500kHz。
毕业论文题目基于SG3525的半桥高频开关电源设计专业班级学生姓名指导教师答辩日期学院毕业论文任务书系：机电工程系专业：电气自动化技术班学号：姓名：指导教师：教研室主任：目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1开关电源原理 (1)一、开关电源的电路组成： (1)二、输入电路的原理及常见电路： (2)2、 DC输入滤波电路原理： (3)第2章 SG3525芯片的工作原理 (4)2.1 本章PWM控制芯片SG3525功能简介： (4)2.1.1 SG3525引脚功能及特点简介： (4)2.1.2 SG3525的工作原理 (6)第3章电源系统介绍 (7)3.1 主电路结构及其工作原理 (7)3.2 控制电路 (8)第4章高频变压器的设计 (9)4.1 原副边电压比n (9)4.2 磁芯的选取及变压器的结构 (9)4.3 变压器初、次级匝数 (9)4.4 确定绕组的导线线径和导线股数 (10)结论 (10)致谢： (13)参考文献： (14)第1章绪论1.1 课题背景随着PWM技术的不断发展和完善，开关电源具有体积小、效率高等一系列优点，在各类电子产品中得到广泛的应用。
但由于开关电源的控制电路比较复杂、输出纹波电压较高，所以开关电源的应用也受到一定的限制。
电子装置小型轻量化的关键是供电电源的小型化，因此需要尽可能地降低电源电路中的损耗。
开关电源中的调整管工作于开关状态，必然存在开关损耗，而且损耗的大小随开关频率的提高而增加。
另一方面，开关电源中的变压器、电抗器等磁性元件及电容元件的损耗，也随频率的提高而增加。
目前市场上开关电源中功率管多采用双极型晶体管，开关频率可达几十kHz；采用MOSFET的开关电源转换频率可达几百kHz。
为提高开关频率必须采用高速开关器件。
对于兆赫以上开关频率的电源可利用谐振电路，这种工作方式称为谐振开关方式。
它可以极大地提高开关速度，原理上开关损耗为零，噪声也很小，这是提高开关电源工作频率的一种方式。
采用谐振开关方式的兆赫级变换器已经实用化。
开关电源的集成化与小型化已成为现实。
然而，把功率开关管与控制电路都集成在同一芯片上，必须解决电隔离和热绝缘的问题。
开关电源以其高的性价比得到了广泛的应用。
开关电源的电路拓扑结构很多, 常用的电路拓扑有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。
其中, 在半桥电路中, 变压器初级在整个周期中都流过电流, 磁芯利用充分，且没有偏磁的问题，所使用的功率开关管耐压要求较低，开关管的饱和压降减少到了最小，对输入滤波电容使用电压要求也较低。
由于以上诸多原因, 半桥式变换器在高频开关电源设计中得到广泛的应用。
1.1.1开关电源原理一、开关电源的电路组成：开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。
辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下：二、输入电路的原理及常见电路：1、AC输入整流滤波电路原理：①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。
当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。
因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。
③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。
若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。
2、 DC输入滤波电路原理：输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。
R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。
在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。
当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。
如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。
第2章 SG3525芯片的工作原理2.1 本章PWM控制芯片SG3525功能简介：随着电能变换技术的发展，功率MOSFET在开关变换器中开始广泛使用，为此美国硅通用半导体公司（Silicon General）推出SG3525。
SG3525是用于驱动N 沟道功率MOSFET。
其产品一推出就受到广泛好评。
SG3525系列PWM控制器分军品、工业品、民品三个等级。
下面我们对SG3525特点、引脚功能、电气参数、工作原理以及典型应用进行介绍。
SG3525是电流控制型PWM控制器，所谓电流控制型脉宽调制器是按照接反馈电流来调节脉宽的。
在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。
由于结构上有电压环和电流环双环系统，因此，无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是目前比较理想的新型控制器。
2.1.1 SG3525引脚功能及特点简介：SG3525是一种性能优良、功能齐全和通用性强的单片集成PWM控制芯片，它简单可靠及使用方便灵活，输出驱动为推拉输出形式，增加了驱动能力；内部含有欠压锁定电路、软启动控制电路、PWM锁存器，有过流保护功能，频率可调，同时能限制最大占空比。
其性能特点如下：1)工作电压范围宽： 8～35V。
2)内置5．1 V±1．0％的基准电压源。
3)芯片内振荡器工作频率宽100Hz～400 kHz。
4)具有振荡器外部同步功能。
5)死区时间可调。
为了适应驱动快速场效应管的需要，末级采用推拉式工作电路，使开关速度更陕，末级输出或吸入电流最大值可达400mA。
6)内设欠压锁定电路。
当输入电压小于8V时芯片内部锁定，停止工作(基准源及必要电路除外)，使消耗电流降至小于2mA。
7)有软启动电路。
比较器的反相输入端即软启动控制端芯片的引脚8，可外接软启动电容。
该电容器内部的基准电压Uref由恒流源供电，达到2．5V的时间为t=(2．5V／50μA)C，占空比由小到大(50％)变化。
8)内置PWM(脉宽调制)。
锁存器将比较器送来的所有的跳动和振荡信号消除。
只有在下一个时钟周期才能重新置位，系统的可靠性高。
其引脚及原理图如图1下：引脚功能说明直流电源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，产生稳定的元器件作为电源。
振荡器脚5须外接电容CT，脚6须外接电阻RT。
振荡器频率厂由外接电阻RT和电容CT决定，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输入端，比较器的反向输入端接误差放大器的输出，误差放大器的输出与锯齿波电压在比较器中进行比较，输出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互补，交替输出高低电平，将PwM脉冲送至三极管VT1及VT2的基极，锯齿波的作用是加入死区时间，保证VT1及VT2不同时导通。
最后，VTl及VT2分别输出相位相差为180°的PWM波。
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。
pensation(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。
特点如下：（1）工作电压范围宽：8—35V。
（2）5.1（1 1.0%）V微调基准电源。
（3）振荡器工作频率范围宽：100Hz¬—400KHz.（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)。
2.1.2 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。
