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PWM控制芯片SG3525功能简介1.1 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。
1.1.1 SG3525引脚功能及特点简介其原理图如图4.13下：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。
PWM控制芯片SG3525功能简介1.1 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。
1.1.1 SG3525引脚功能及特点简介其原理图如图4.13下：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。
s g示范电路及详解文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）基于S G3525电压调节芯片的P W M B u c k三电平变换器摘要：阐述了用SG3525电压调节芯片实现PWM Buck三电平变换器的交错控制。
相对于采用分立元件实现PWM Buck三电平变换器的交错控制而言，该控制方法电路简单，易于实现，可以较好地解决三电平波形的不对称问题。
详细介绍了SG3525电压调节芯片，并给出了基于SG3525电压调节芯片的PWM Buck三电平变换器的具体设计方法。
最后对输入电压为120V(90～180V)，输出为48V/4A，开关频率50kHz的PWM Buck三电平变换器进行了实验验证。
关键词：PWM Buck三电平变换器；SG3525电压调节芯片；分立元件0 引言三电平变换器有下列优点：——开关管的电压应力为输入电压的一半；——可以大大减小储能元件的大小；——续流二极管的电压应力为输入电压的一半。
因此，三电平变换器非常适用于高输入电压中大功率的应用场合。
文献[1]详细分析了隔离与非隔离的三电平变换器的拓扑结构。
由于三电平变换器的开关数目多，对其实施有效的控制比较复杂。
传统上，采用比较器、运算放大器和RS触发器等分立元件实现PWM三电平变换器的控制。
但是，由于实现上述控制所需的分立元件众多，两个锯齿波不可能做到完全匹配，同时两个开关管的驱动电路也不可能完全相同，因此，两个开关管的占空比必然存在一定的差异，隔直电容Cb在一个周期内所提供的能量不可能相等，造成了三电平波形不对称。
本文采用电压调节芯片SG3525来实现PWM Buck三电平变换器的控制，可以大大减小由分立元件实现时所带来的三电平波形不对称的问题，实现方法简单有效。
1 Buck三电平变换器三电平两种开关单元文献[2]分析了三电平DC/DC变换器的推导过程：用两只开关管串联代替一只开关管以降低电压应力，并引入一只箝位二极管和箝位电压源(它被均分为两个相等的电压源)确保两只开关管电压应力均衡。
SG3525是美国SiliconGeneral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3—9SG3525引脚排列图SG3525的引脚排列如图3—9所示，内部结构如图3—10所示。
各引脚名称、功能和用法如表3—2所示。
图3—10SG3525内部结构图表3—2SG3525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+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C T端(引脚⑤)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，工作原理波形如图3—11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、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⑧)上通常接一个5μＦ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比较器反相输入端处于低电平，PWM比较器输出为高电平。
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。
S G3525A 系列的N O R （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400K H z 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C T 、R T 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R D 决定。
把充电和放电回路分开，有利于通过R D 来调节死区的时间，因此是重大改进。
SG1524SG2524SG3524脉宽调制器SG1524、SG2524、SG3524这三种型号的脉宽调制器的工作原理和等效电路完全相同，结构方框图相副脚图也完全一样，如图1所示，唯一的区别是使用环境条件不同。
SG1524是军品，适于-55~125C环境温度;SG2524是工业品，适于-40~+85环境温度;SG3524系民品，适合于-10~+70C环境温度。
图1SG1524、SG2524、SG3524脉宽控制器的结构图和引脚图1.SG3524的工作原理SG3524内部包含基准电压源UREF、振荡器OSC、比较器C、误差放大器E/A、触发器FF、限流保护比较器CL、输出关断电路和两只输出晶体管Ql、Q2等。
这种控制器除能应用于单端调宽型开关电源中作为控制器外，还能作为推挽、半桥、全桥开关电源的控制器。
它的振荡器频率元氓也是由外接元件RT和研决定的，即式中，RT单位为Ω、CT单位为μF时，fOSC的单位为MHz。
输出脉冲的宽度调制是由电容岛上的正向锯齿波和控制信号通过脉宽调制比较后完成的。
电容岛上的充电电流等于3.6V/RT。
为了使充电电流保护在30μA一2MA之间，RT阻值应在1.8一100kΩ之间。
电容CT容量的大小，影响振荡器输出脉冲的宽度。
研的容量不能取得太小。
若研的容量取得过小，振荡器输出脉冲的宽度将小于0.5μs，不能保护每一脉冲都能使触发器触发翻转。
为了保护触发器工作可靠，CT的容量一般在0.001~0.1μF之间。
当该控制器控制单端调宽型开关电源时，两个输出晶体管可并联应用。
这时，其输出脉冲的占空比为0%~90%。
当控制推挽型开关电源时，两个输出晶体管必须分开，此时，输出脉冲的占空比为0%~45%，输出脉冲的频率等于锯齿波频率的一半。
该控制器的引脚10关断端与外电路适当连接后可具有限流保护功能。
控制器的误差比较器输出端除了与内部比较器的反相端相连外，还与引脚9相接。
引脚9为补偿端，此处可接上R-C补偿网络，给电路引入一个零点，来抵消电路输出滤波器中的极点，从而消除电路的寄生振荡。
SG3525中文资料引脚图应用电路图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推出了SG3525，以用于驱动N沟道功率MOSFET。
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。
l 脉宽调制器SG3525简介1．1 结构框图SG3525是定频PWM电路，采用原理16引脚标准DIP封装。
其各引脚功能如图1所示，内部原理框图如图2所示。
1．2 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。
主控V0.1使用说明
一、板载资源
1、输出PWM工作频率：16KHZ~16.5KHZ
2、欠压保护:LED指示灯D2
3、过流保护: LED指示灯D9
4、超温保护: LED指示灯D12
二、出厂调试
1、恒压调节：恒压时Iset电流设置信号接5V固定电压，Vset电压设置信号接调节（0~5V）。
2、恒流调节：恒压时Vset电压设置信号接5V固定电压，Iset电流设置信号接调节（0~5V）。
3、输出电压量程调节：在恒压状态下将电压设置信号从小调到最大，然后调节电位器RT1来调节输出电压的量程。
4、输出电流零点调节：在恒流状态下将电流设置信号调为0V。
此时仍有输出，可通过调节电位器RT2来调节输出电流的零点。
直到输出为零。
5、输出电流量程调节：将电压量程调节完成后，再调节电流量程。
在恒流状态下将电流设置信号从小调到最大，然后调节电位器RT3来调节输出电流的量程。
SG3525 中文资料引脚功能应用电路1 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M OSFET。
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、民品三个等级方面。
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 SG3525引脚功能及特点简介其原理图如图1下：图1 SG3525内部电路图图2 SG3525引脚图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。
Sg示范电路及详解Revised by Jack on December 14,2020 模态2的工作过程类似。
(a)模态1(b)模态2(c)模态3(d)模态4图2 Buck三电平变换器2基于SG3525的PWM Buck三电平变换器电压调节芯片SG3525电压调仔芯片SG3525是一种性能优良，功能全而及通用性强的集成PWM电压控制芯片。
它具有振荡器外同步，内置基准电压源，死区调节，PWM锁存器以及输出级的最佳设计等特点。
SG3525为16脚芯片，具体的内部结构和封装如图3所示。
其屮，脚16为SG3525的基准电压源输出，祐度可以达到(±1%)V,采用了温度补偿，而且设有过流保护电路。
■，脚6,脚7内有一个双门限比较器，内电容充放电电路，加上外接的电阻电容电路共同构成SG3525的振荡器。
」振荡器还设冇外同步输入端(脚3).晅及脚2分別为芯片内: 相输入端、同相输入也纵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。
(a)内部结构图(b)封装图图3SG3525的内部结构图和封装图由于SG3525能输出两路占空比相等，且相位相差180。
的驱动信号，所以适合于用来实现对非隔离型PWM 三电平变换器的控制。
有一点需要注意的是，SG3525只能输出占空比＜50%的驱动信号，所以只能实现非隔离型三电平变换器的占空比＜50%的工作情况。
至于要实现变换器的占空比＞50%的工作要求，则不能将SG3525的输岀直接驱动开关管，而必须附加一些环节，对此本文不加赘述。
驱动电路为提高电路的效率及功率器件工作的可靠性，一般需要将控制电路的输出信号加以功率放大。
木文采用MC34152加隔离变压器驱动的方法来设计驱动电路。
MC34152的外围电路简单，应用方便。
它是8管脚的同相推挽驱动芯片，具体的内部结构和封装如图4所示。
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。
Bb s .C hi n ad z.C omOPERATION DESCRIPTION Start-up currentTypical start-up current is only 30uA so that a high resistance, and low-wattage, start-up resistor can be used to minimize power loss. For an AC/DC adapter with universal input range, a 1.5 M Ω, 0.25W, start-up resistor and a 10uF/25V VDD hold-up capacitor are enough for this application.Operating currentOperating current has been reduced to 3mA. The low operating current enables a better efficiency and reduces the requirement of VDD hold-up capacitance.Green Mode OperationThe patented green-mode function provides an off-time modulation to reduce the switching frequency in the light load and no load conditions. The on time is limited for better abnormal or brownout protection. V FB , which is derived from the voltage feedback loop, is taken as the reference. Once V FB is lower than the threshold voltage, switching frequency will be linearly decreased to the minimum green mode frequency around 10kHz (R i =26k Ω).Oscillator OperationA resistor from RI pin to ground will generate a constant current source for SG6841. This current is used to charge an internal capacitor and hence the internal clock and switching frequency are determined. Increase the resistance will decrease the current source and reduce the switching frequency. A 26k Ω resistor R i creates a 50uA constant current I i and generates 65kHz switching frequency. The relation between Ri and switching freauency is:)(kHz )(k R 1690 I PWM f Ω=---------------------------- (1)The range of the PWM oscillation frequency is designed as 50kHz ~ 90kHz.Current sensing and PWM current limitingPeak current mode control is utilized in SG6841 to regulate output voltage and provide pulse by pulse current limiting. The switch current is detected by a sense resistor into the sense pin of SG6841. The PWM duty cycle is determined by this current sense signal and V FB , the feedback voltage. When the voltage on sense pin reaches V COMP = (V FB –1.0)/3, a switch cycle will be terminated immediately. V COMP is internally clamped to a variable voltage around 0.85v for output power limit.Leading Edge BlankingEach time when the power MOSFET is switched on,a turn-on spike will inevitably occur on the sense-resistor. To avoid premature termination of the switching pulse, a 270 nsec leading-edge blanking time is built in. Conventional RC filtering can therefore be omitted. During this blanking period, the current-limit comparator is disabled and it cannot switch off the gate driver.Under-voltage lockout (UVLO)The turn-on and turn-off threshold of SG6841 arefixed internally at 16V/10V. During start-up, the hold-up capacitor must be charged to 16V through the start-up resistor so that SG6841 will be enabled. The hold-up capacitor will continue to supply V DD before the energy can be delivered from auxiliary winding of the main transformer. V DD must not drop below 10V during this start-up process. This UVLO hysteresis window insures that hold-up capacitor is adequate to supply V DD during start-up.Gate Output / Soft DrivingThe SG6841 BiCMOS output stage is a fast totem pole gate driver. Cross conduction has been avoided to minimize heat dissipation, increases efficiency and enhances reliability. The output driver is clamped by an internal 18V Zener diode in order to protect power MOSFET transistors against undesirable gate over voltage. A soft driving waveform is implemented to minimize EMI.B b s.Ch i na dz.Co mBuilt-in Slope CompensationThe sensed voltage across the current sense resistor is used for current mode control and pulse-by-pulse current limiting. Built-in slope compensation will improve stability or prevent sub-harmonic oscillation of peak current mode control. SG6841 inserts a synchronized positive-going ramp at every switching cycle. Vs-comp = 0.33V.Constant Output Power LimitWhen the SENSE voltage, across the sense resistor Rs, reaches the threshold voltage, around 1.0V, the output GATE drive will be turned off after a small propagation delay t D. This propagation delay will introduce an additional current proportional to t D*Vin/Lp. Since the propagation delay is nearly constant regardless of the input line voltage V IN. Higher input line voltage will result in a larger additional current and hence the output power limit is also higher than that under low input line voltage. To compensate this variation for wide AC input range, the threshold voltage is adjusted by the V IN current. Since VIN pin is connected to the rectified input line voltage through the start-up resistor, a higher line voltage will generate higher V IN current into the VIN pin. The threshold voltage is decreased if the V IN current is increased. Smaller threshold voltage, forces the output GATE drive to terminate earlier, thus reduce the total PWM turn-on time and make the output power equal to that of low line input. This proprietary internal compensation ensures a constant output power limit for wide AC input voltage from 90VAC to 264VAC.Thermal ProtectionAn NTC thermistor Rntc in series with a resistor Ra can be connected from pin RT to ground. A constant current I RT is output from pin RT. The voltage on RT pin can be expressed as V RT = I RT × (Rntc + Ra) in which I RT = 2 x (1.3V / Ri).At high ambient temperature, Rntc will be smaller such that V RT will decrease. When V RT is less than 0.65V (V OTP,START), the PWM duty cycle will be decreased to lower the internal temperature of power supply. If the over heating situation still exists such that V RT decreases further to 0.62V (V OTP,STOP), the PWM will be completely turned off.Limited Power ControlEvery time when the output of power supply is shorted or over loaded, the FB voltage will increase. If the FB voltage is higher than a designed threshold, 4.2V, for longer than 31msec, the PWM output will then be turned off eternally. V DD, the supply voltage for SG6841, will decrease due to the supply current for SG6841. When V DD is lower than the turn-off threshold such as 10V, SG6841 will be totally shut down. Due to the start up resistor, V DD will be charged up to the turn-on threshold voltage 16V until SG6841 is enabled again. If the over loading condition still exists, above protection will take place repeatedly. This will prevent the power supply from being overheated under over loading condition.Noise immunityNoise on the current sense or control signal may cause significant pulse width jitter, particularly in the continuous conduction mode. Slope compensation helps alleviate this problem. Good placement and layout practices should be followed. Avoiding long PCB traces and component leads, locating compensation and filter components near to the SG6841, and increasing the power MOS gate resistance will always help.B b s.Ch i na dz.Co m DISCLAIMERSLIFE SUPPORTSystem General’s products are not designed to be used as components in devices intended to support or sustain human life. 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单相正弦脉宽调制逆变器的设计摘要：论述了单相正弦波逆变器的工作原理，介绍了SG3524的功能及产生SPWM波的方法，对逆变器的控制及保护电路作了详细的介绍，给出了输出电压波形的实验结果。
关键词：逆变器；正弦波脉宽调制；场效应管引言当铁路、冶金等行业的一些大功率非线性用电设备运行时，将给电网注入大量的谐波，导致电网电压波形畸变。
根据我们的实验观察，在发生严重畸变时，电压会出现正负半波不对称，频率也会发生变化。
这样的供电电压波形，即使是一般的电力用户，也难以接受，更无法用其作为检修、测试的电源。
同时，在这种情况下，一般的稳压电源也难以达到满意的稳压效果。
为此，我们设计了该逆变电源。
其控制电路采用了2片集成脉宽调制电路芯片SG3524，一片用来产生PWM波，另一片与正弦函数发生芯片ICL8038做适当的连接来产生SPWM 波。
集成芯片比分立元器件控制电路具有更简单、更可靠的特点和易于调试的优点。
图1 系统主电路和控制电路框图1 系统结构及框图图1示出了系统主电路和控制电路框图。
交流输入电压经过共模抑制环节后，再经工频变压器降压，然后整流得到一个直流电压，此电压经过Boost电路进行升压，在直流环上得到一个符合要求的直流电压350V（50Hz/220V交流输出时）。
DC/AC变换采用全桥变换电路。
为保证系统可靠运行,防止主电路对控制电路的干扰，采用主、控电路完全隔离的方法，即驱动信号用光耦隔离，反馈信号用变压器隔离，辅助电源用变压器隔离。
过流保护电路采用电流互感器作为电流检测元件，其具有足够快的响应速度，能够在MOS管允许的过流时间内将其关断。
2 控制及保护电路为了降低成本，使用两块集成PWM脉冲产生芯片SG3524和一块函数芯片ICL8038，使得控制电路简洁，易于调试。
2.1 SG3524的功能及引脚图2所示为SG3524的结构框图和引脚图。
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。
SG3525 中文资料引脚功能应用电路1 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M OSFET。
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、民品三个等级方面。
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 SG3525引脚功能及特点简介其原理图如图1下：图1 SG3525内部电路图图2 SG3525引脚图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。
S G3524组成的500W,12V转220V逆变器电路图
SG3524组成的500W,12V转220V逆变器电路图
此电路的特点是体积小，效率高，在额定功率范围内温升很小，最大输出功率500W，若要增加功率只要增加并联功率场效应管，可以通过外接电位器进行脉宽调制。
元件选择：驱动电路是专用的脉宽调制震荡SG3524，因其外围元件少，制作简单，所有元件可以用最紧凑的搭焊方法焊在外围，这样可以缩小体积，本电路是否成功的关键是功率场效应管的选择，它的参数最好是50V 50A 以上，可选用的是IRF1010，50V 75A的，7、8脚的电阻和电容决定了震荡频率。
本电路的频率是250HZ，比工频50HZ高出五倍，所以输出变压器的尺寸和绕制圈数就可以相应减少。
如果要工作在50HZ的工频可以适当增大C R的值，这样就可以配接标准的工频控制变压器，这样充电更简单，由于功率管的内部有阻伲二极管，所以只要K断开，直接在输出端输入220V的市电就可以了，整个电路可以用AB胶粘在50X60X1的铝板上。
本模块可以扩展成UPS不间断电源，在二脚外接电压比较电路，还可以稳压输出。
基于SG3525电压调节芯片的PWM Buck三电平变换器摘要：阐述了用SG3525电压调节芯片实现PWM Buck三电平变换器的交错控制。
相对于采用分立元件实现PWM Buck三电平变换器的交错控制而言，该控制方法电路简单，易于实现，可以较好地解决三电平波形的不对称问题。
详细介绍了SG3525电压调节芯片，并给出了基于SG3525电压调节芯片的PWM Buck三电平变换器的具体设计方法。
最后对输入电压为120V(90～180V)，输出为48V/4A，开关频率50kHz的PWM Buck三电平变换器进行了实验验证。
关键词：PWM Buck三电平变换器；SG3525电压调节芯片；分立元件0 引言三电平变换器有下列优点：——开关管的电压应力为输入电压的一半；——可以大大减小储能元件的大小；——续流二极管的电压应力为输入电压的一半。
因此，三电平变换器非常适用于高输入电压中大功率的应用场合。
文献[1]详细分析了隔离与非隔离的三电平变换器的拓扑结构。
由于三电平变换器的开关数目多，对其实施有效的控制比较复杂。
传统上，采用比较器、运算放大器和RS触发器等分立元件实现PWM三电平变换器的控制。
但是，由于实现上述控制所需的分立元件众多，两个锯齿波不可能做到完全匹配，同时两个开关管的驱动电路也不可能完全相同，因此，两个开关管的占空比必然存在一定的差异，隔直电容Cb在一个周期内所提供的能量不可能相等，造成了三电平波形不对称。
本文采用电压调节芯片SG3525来实现PWM Buck三电平变换器的控制，可以大大减小由分立元件实现时所带来的三电平波形不对称的问题，实现方法简单有效。
1 Buck三电平变换器1.1 三电平两种开关单元文献[2]分析了三电平DC/DC变换器的推导过程：用两只开关管串联代替一只开关管以降低电压应力，并引入一只箝位二极管和箝位电压源(它被均分为两个相等的电压源)确保两只开关管电压应力均衡。
电路中开关管的位置不同，其箝位电压源与箝位二极管的接法也不同。
文中提取出两个三电平开关单元如下图1所示。
图1(a)中，箝位二极管的阳极与箝位电压源的中点相连，称之为阳极单元；图1(b)中，箝位二极管的阴极与箝位电压源的中点相连，称之为阴极单元。
(a)三电平阳极单元(b)三电平阴极单元图1 两种三电平开关单元1.2 Buck三电平变换器为了确保两只开关管的电压应力相等，三电平变换器一般由上述两种开关单元共同组成。
文献[2]所分析的半桥式三电平变换器的推导思路，可以推广到所有的直流变换器中，由此提出了一族三电平变换器拓扑。
图2为Buck三电平变换器主电路拓扑及其4个工作模态。
模态1 如图2(a)所示。
在t=0时刻，触发开关管S2，使S2导通，二极管D2则反偏截止，电压源Vin通过隔直电容Cb给电感L充电。
模态2 如图2(b)所示。
在t=t1时刻，关断S2，则D2导通，电路由D1及D2续流，电感L放电。
模态3 如图2(c)所示。
直至t=t2时刻，控制电路使S1导通，二极管D1则反偏截止，隔直电容Cb向电感L放电。
模态4 如图2(d)所示。
当t=t3时刻，关断S1，则D1导通，电路由D1及D2续流，电感L放电，与模态2的工作过程类似。
(a)模态1(b)模态2(c)模态3(d)模态4图2 Buck三电平变换器2 基于SG3525的PWM Buck三电平变换器2.1 电压调节芯片SG3525电压调节芯片SG3525是一种性能优良，功能全面及通用性强的集成PWM电压控制芯片。
它具有振荡器外同步，内置基准电压源，死区调节，PWM锁存器以及输出级的最佳设计等特点。
SG3525为16脚芯片，具体的内部结构和封装如图3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。
（a）内部结构图（b）封装图图3SG3525的内部结构图和封装图由于SG3525能输出两路占空比相等，且相位相差180°的驱动信号，所以适合于用来实现对非隔离型PWM三电平变换器的控制。
有一点需要注意的是，SG3525只能输出占空比<50％的驱动信号，所以只能实现非隔离型三电平变换器的占空比<50％的工作情况。
至于要实现变换器的占空比>50％的工作要求，则不能将SG3525的输出直接驱动开关管，而必须附加一些环节，对此本文不加赘述。
2.2 驱动电路为提高电路的效率及功率器件工作的可靠性，一般需要将控制电路的输出信号加以功率放大。
本文采用MC34152加隔离变压器驱动的方法来设计驱动电路。
MC34152的外围电路简单，应用方便。
它是8管脚的同相推挽驱动芯片，具体的内部结构和封装如图4所示。
脚2与脚4为两路控制信号输入，经过芯片内部的推挽放大，直接输出同相的两路驱动信号(脚7及脚5)。
为使芯片更加稳定地工作，一般在芯片的电源端并联一个滤去高频干扰的瓷片电容和一个滤去低频干扰的电解电容。
（a）内部结构图（b）封装图图4 MC34152内部结构图和封装图当电路的功率较大及工作频率较高时，一般要将控制电路与主电路隔离。
所以，本文采用隔离变压器来实现隔离。
MC34152的输出经一隔直电容后直接可以输入到隔离变压器的原边。
本文所设计的驱动电路简单可行，驱动波形比较理想：有快速的上升沿，并有一定的过冲，以加速开通，减小了开通损耗；同时，有反偏截止电压，提供了足够的反相门极驱动，减小了下降时间。
2.3 基于SG3525的PWMBuck三电平变换器基于SG3525的PWMBuck三电平变换器的系统框图如图5所示。
图5 基于SG3525的PWMBuck三电平变换器3 实验结果和分析为验证基于SG3525的PWM Buck三电平变换器的控制可行性，选择合适的器件参数对电路进行了实验验证。
输入电压为DC90～180V，输出电压为DC48V，额定输出电流为4A，开关频率为50kHz。
图6所示的即为基于SG3525的PWM Buck三电平变换器的实验波形。
(a)ch1－死区波形；ch2－vgs1；ch3－vgs2(b)ch4－vcd；ch2－vgs1；ch1－vds1(c)ch1－vds2；ch2－vgs2；ch3－vab；ch4－vds1(d)ch1－Io；ch2－Vo图6 PWM Buck三电平变换器实验结果从图6中可以看出，采用SG3525来实现PWM Buck三电平变换器的控制是可行的。
图6(a)中，SG3525的两路输出vgs1及vgs2的最大占空比约为48.5％。
死区时间可以根据电路需要任意调节。
在PWM Buck三电平变换器中，开关频率为50kHz，从图中可以看出驱动信号的频率即为所需。
要实现对驱动信号频率的调节也变得非常简单，只需要调节SG3525的振荡器频率即可。
图6(b)中，输入电压Vin为DC120V，恒流电子Io负载为4A。
vcd为隔直电容Cb两端的电压波形，其平均值为Vin/2，即为输入电压的一半。
实验中，vcd的波形有微小的尖峰。
这是由开关管S2的开通和关断所引起的。
vgs1为开关管S1的驱动波形。
vds1为开关管S1工作时的漏源极电压波形，开通及关断时刻没有大的尖峰，对开关管而言是比较理想的波形。
图6(c)中，输入电压Vin为DC 120V，恒流电子负载Io为4A。
由vds1和vds2的波形可以明显看出两个开关管的工作情况：开关管S1和S2互补导通，而且有共同关断的时段，此间由二极管D1和D2续流，很好地验证了本文中所分析的4个模态的工作情况。
vgs2即为开关管S2的驱动波形。
vab为三电平波形，可见其频率为开关频率的2倍。
从而大大减小了滤波元件的大小。
文献[3][4]详细分析了一类零电压零电流开关复合式全桥三电平DC/DC变换器，该变换器的输出整流电压高频交流分量很小，可以减小输出滤波器，改善变换器的动态性能；同时其输入电流脉动很小，可以减小输入滤波器。
文献[1]详细论述了Buck三电平变换器和传统的Buck变换器中滤波器的参数设计的分析和比较。
图6(d)中，输入电压为DC 120V。
图中示意了恒流电子负载Io从2A跳变到4A时，输出电压Vo 的瞬态响应曲线。
可以看出该PWM Buck三电平变换器电路的抗负载扰动能力比较强，可以较快地稳定在额定输出的电压值Vo=48V上。
4 结语本文首先简要论述了三电平变换器拓扑的推导过程；接着介绍了Buck三电平变换器的主电路拓扑及其在占空比小于50％时的4个工作模态。
详细分析了如何基于电压调节芯片SG3525来实现PWM Buck三电平变换器的控制。
最后用实验证明了基于SG3525来实现对PWM Buck三电平变换器的控制是行之有效的，可以大大减小由分立元件实现所带来的三电平波形不对称的问题，方法简单。
同样，基于SG3525的电压控制方法可以推广到其它非隔离型的PWM三电平变换器中。
