基于SG3525的开关电源设计

　　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。

　　1 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。

　　1.3 系统故障关闭功能

　　集成控制器SG3525内部的T3晶体管基极经一个电阻连接10引脚。当系统过流时，过流保护保护电路将输送给10脚一个高电平，由于T3基极与两个或非门相连，故障信号产生的关闭过程与欠电压锁定过程类似。在电路中，过流保护环节还输出一个信号到与门的输入端，当出现过流信号时，检测环节输出一低电平信号到与门的输入端，使脉冲消失，与SG3525的故障关闭功能一起构成双重保护。

　　1.4 软起动功能

　　软起动功能的实现主要由SG3525内部的晶体管T3、外接电容C3及锁存器来实现的。当出现欠压或者有过流故障时，欠压锁定器的高电平传到T3晶体管基极，T3导通为8引脚的外接电容C3提供放电的途径，C3经T3放电到零电压后，限制了比较器的PWN脉冲电压输出，使PWN比较器输出为高电平，PWM高电平经PWN锁存器输出至或非门仍为恒定的逻辑高电平，晶体管T1和T5关断，封锁输出。当故障消除后，欠压锁定器输出恢复为低电平正常值，T3截止，C3电容由50μA电流源缓慢充电，C3充电对PWM比较器和PWN锁存器的输出产生影响，同时对两个或非门的输出脉冲产生影响，其结果是使输出脉冲由窄缓慢变宽，只有C3充电结束后，脉冲宽度不受C3充电的影响。这种软起动方式，可使系统主回路电机及功率场效应管承受过大的冲击浪涌电流。