直流脈寬調(diào)速實(shí)驗(yàn)原理

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1、第3章直流脈寬調(diào)速實(shí)驗(yàn)原理一適用于直流脈寬調(diào)速控制電路的IC芯片一.SG3525A脈寬調(diào)制器控制電路簡介SG3525A系列脈寬調(diào)制器控制電路可以改進(jìn)為各種類型的開關(guān)電源的控制性能和使用較少的外部零件。在芯片上的5.1V基準(zhǔn)電壓調(diào)定在±1%,誤差放大器有一個(gè)輸入共模電壓范圍。它包括基準(zhǔn)電壓,這樣就不需要外接的分壓電阻器了。一個(gè)到振蕩器的同步輸入可以使多個(gè)單元成為從電路或一個(gè)單元和外部系統(tǒng)時(shí)鐘同步。在CT和放電腳之間用單個(gè)電阻器連接即可對死區(qū)時(shí)間進(jìn)行大范圍的編程。在這些器件內(nèi)部還有軟起動電路,它只需要一個(gè)外部的定時(shí)電容器

2、。一只斷路腳同時(shí)控制軟起動電路和輸出級。只要用脈沖關(guān)斷,通過PWM(脈寬調(diào)制)鎖存器瞬時(shí)切斷和具有較長關(guān)斷命令的軟起動再循環(huán)。當(dāng)VCC低于標(biāo)稱值時(shí)欠電壓鎖定禁止輸出和改變軟起動電容器。輸出級是推挽式的可以提供超過200mA的源和漏電流。SG3525A系列的NOR(或非)邏輯在斷開狀態(tài)時(shí)輸出為低?!すぷ鞣秶鸀?.0V到35V·5.1V±1.0%調(diào)定的基準(zhǔn)電壓·100Hz到400KHz振蕩器頻率·分立的振蕩器同步腳二.SG3525A內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作特性(1)基準(zhǔn)電壓調(diào)整器基準(zhǔn)電壓調(diào)整器是輸出為5.1V,50mA,有短路電流

3、保護(hù)的電壓調(diào)整器。它供電給所有內(nèi)部電路,同時(shí)又可作為外部基準(zhǔn)參考電壓。若輸入電壓低于6V時(shí),可把15、16腳短接,這時(shí)5V電壓調(diào)整器不起作用。(2)振蕩器3525A的振蕩器,除CT、RT端外,增加了放電7、同步端3。RT阻值決定了內(nèi)部恒流值對CT充電,CT的放電則由5、7端之間外接的電阻值RD決定。把充電和放電回路分開,有利于通過RD來調(diào)節(jié)死區(qū)的時(shí)間,因此是重大改進(jìn)。這時(shí)3525A的振蕩頻率可表為:(3.1)在3525A中增加了同步端3專為外同步用,為多個(gè)3525A的聯(lián)用提供了方便。同步脈沖的頻率應(yīng)比振蕩頻率fS要低

4、一些。60(3)誤差放大器誤差放大器是差動輸入的放大器。它的增益標(biāo)稱值為80dB,其大小由反饋或輸出負(fù)載決定,輸出負(fù)載可以是純電阻,也可以是電阻性元件和電容的元件組合。該放大器共模輸入電壓范圍在1.8~3.4V,需要將基準(zhǔn)電壓分壓送至誤差放大器1腳(正電壓輸出)或2腳(負(fù)電阻輸出)。3524的誤差放大器、電流控制器和關(guān)閉控制三個(gè)信號共用一個(gè)反相輸入端,3525A改為增加一個(gè)反相輸入端,誤差放大器與關(guān)閉電路各自送至比較器的反相端。這樣避免了彼此相互影響。有利于誤差放大器和補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)工作精度的提高。(4)閉鎖控制端10利用

5、外部電路控制10腳電位,當(dāng)10腳有高電平時(shí),可關(guān)閉誤差放大器的輸出,因此,可作為軟起動和過電壓保護(hù)等。(5)有軟起動電路比較器的反相端即軟起動控制端8,端8可外接軟起動電容。該電容由內(nèi)部Vref的50μA恒流源充電。達(dá)到2.5V所經(jīng)的時(shí)間為。點(diǎn)空比由小到大(50%)變化。(6)增加PWM鎖存器使關(guān)閉作用更可靠60比較器(脈沖寬度調(diào)制)輸出送到PWM鎖存器。鎖存器由關(guān)閉電路置位,由振蕩器輸出時(shí)間脈沖復(fù)位。這樣,當(dāng)關(guān)閉電路動作,即使過流信號立即消失,鎖存器也可維持一個(gè)周期的關(guān)閉控制,直到下一周期時(shí)鐘信號使倘存器復(fù)位為止。

6、另外,由于PWM鎖存器對比較器來的置位信號鎖存,將誤差放大器上的噪音、振鈴及系統(tǒng)所有的跳動和振蕩信號消除了。只有在下一個(gè)時(shí)鐘周期才能重新置位,有利于可靠性提高。(7)增設(shè)欠壓鎖定電路電路主要作用是當(dāng)IC塊輸入電壓小于8V時(shí),集成塊內(nèi)部電路鎖定,停止工作(其準(zhǔn)源及必要電路除外),使之消耗電流降到很小(約2mA)。(8)輸出級由兩個(gè)中功率NPN管構(gòu)成,每管有抗飽和電路和過流保護(hù)電路,每組可輸出100mA。組間是相互隔離的。電路結(jié)構(gòu)改為確保其輸出電平或者是高電平或者是低電平的一個(gè)電平狀態(tài)中。為了能適應(yīng)驅(qū)動快速的場效應(yīng)功率管

7、的需要,末級采用推拉式電路,使關(guān)斷速度更快。11端(或14端)的拉電流和灌電流,達(dá)100mA。在狀態(tài)轉(zhuǎn)換中,由于存在開閉滯后,使流出和吸收間出現(xiàn)重迭導(dǎo)通。在重迭處有一個(gè)電流尖脈沖,其持續(xù)時(shí)間約100ns。使用時(shí)VC接一個(gè)0.1μf電容可以濾去尖峰。另一個(gè)不足處是吸電流時(shí),如負(fù)載電流達(dá)到50mA以上時(shí),管飽和壓降較高(約1V)。三.IC芯片的工作直流電源VS從15號腳引入分兩路:一路加到或非門;另一路送到基準(zhǔn)電壓穩(wěn)壓器的輸入端,產(chǎn)生穩(wěn)定的+5.1V基準(zhǔn)電壓,+5.1V再送到內(nèi)部(或外部)電路的其它元件作為電源。振蕩器5

8、號腳需外接電容Cr,6號腳需外接電阻Rr。選用不同的Cr、Rr,即可調(diào)節(jié)振蕩器的頻率。振蕩器的輸出分為兩路:一路以時(shí)鐘脈沖形式送至雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及二個(gè)或非門;另一路以鋸齒波形式送至比較器的同相端。比較器的反相端連向誤差放大器。誤差放大器實(shí)際上是個(gè)差分放大器,它有兩個(gè)輸入端:1號腳為反相輸入端;2號腳為同相輸入端,這兩個(gè)輸入端可根據(jù)應(yīng)用需要連接。例

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