PWM控制SG3525 - 一种新型开关电源的PWM控制

2.2、驱动电路

驱动电路的作用是把脉宽调制器输出两路信号进行功率放大，分别驱动IGBT管，并且实现主电路和控制电路的隔离。

3、PWM控制芯片SG3525的工作原理

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。

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，无须外接分压电阻。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。此时，PWM琐存器的输出也为高电平，该高电平通过两个或非门加到输出晶体管上，使之无法导通。只有软启动电容充电，才使其引脚8处于高电平时，SG3525才开始工作。

由于实际中，基准电压通常是接在误差放大器的同相输入端上，而输出电压的采样电压则加在误差放大器的反相输入端上。当输出电压因输入电压的升高或负载的变化而升高时，误差放大器的输出将减小，这将导致PWM比较器输出为正的时间变长，PWM锁存器输出高电平的时间也变长，因此输出晶体管的导通时间将最终变短，从而使输出电压回落到额定值，实现了系统无静差。反之亦然。外接关断信号对输出级和软启动电路都起作用。当Shut⁃down（引脚10）上的信号为高电平时，PWM锁存器将立即动作，禁止SG3525的输出，同时，软启动电容将开始放电。如果该高电平持续，软启动电容将充分放电，直到关断信号结束，才重新进入软启动过程。注意，引脚10不能悬空，应通过接地电阻可靠接地，以防止外部干扰信号耦合而影响SG3525的正常工作。

反馈回路中，对输出电压信号的取样，采用在输出端并联电阻。再将高压经电阻串联衰减的方法实现。R3，R4，Rw为电压取样反馈电阻，电压经隔离反馈后，从SG3525芯片的1脚输入，控制占空比，进而调节输出电压，达到稳压的目的。其稳压原理是：若输出电压偏高，采样反馈的信号也偏高，与SG3525中误差放大器的基准电压比较后的电压偏低，导致占空比的宽度变窄，引起输出电压下降；反之亦然。Rw是可调电阻，通过调节Rw来调节输出电压。

4、性能测试

系统的输出电压通过取样电阻Rw来调节，改变可变电阻的值可以改变输出电压，所得实验波形，如图3所示。图3是取样电阻Rw为20kΩ时的输出电压波形图。由图3（a）实际读数可知，输出电压从OV上升到5kV的响应时间为0.5s左右。电源系统具有较快的响应速度，同时，由图3（b）中的电压波形局部放大图可见，输出电压为5000V时，电压波动在士150V内，由V×100%=3%可知，其最大电压波动小于5%。

图3  可变电阻为20kΩ时的电压输出波形图

5、结论

采用SG352控制芯片所设计的开关电源，具有传统开关电源不可比拟的稳定性好、响应速度快等优点，能满足目前精密电子系统中广泛要求高电压、低电流的小功率电源，同时满足电源系统具有重量轻、响应速度快、稳定性好、可靠性高等特点的要求。