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PWM信号是什么信号,SG3525集成芯片构成PWM发生器电路详解

2017年10月27日 10:36 次阅读

  脉冲宽度调制(PWM),是英文“Pulse WidthModulaTIon”的缩写,简称脉宽调制,是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术就是用一连串的脉冲信号(PWM信号)代替正弦信号。其具有谐波小,响应快的优点。

  简单的说,比如你有5V电源,要控制一台灯的亮度,有一个传统办法,就是串联一个可调电阻,改变电阻,灯的亮度就会改变。还有一个办法,就是PWM调节。不用串联电阻,而是串联一个开关。假设在1秒内,有0.5秒的时间开关是打开的,0.5秒关闭,那么灯就亮0.5秒,灭0.5秒。这样持续下去,灯就会闪烁。

  如果把频率调高一点,比如是1毫秒,0.5毫秒开,0.5毫秒灭,那么灯的闪烁频率就很高。我们知道,闪烁频率超过一定值,人眼就会感觉不到。所以,这时你看不到灯的闪烁,只看到灯的亮度只有原来的一半。同理,如果1毫秒内,0.1毫秒开,0.9毫秒灭,那么,灯的亮度就只有原来的10分之一。这就是PWM的基本原理。

  SG3525集成芯片构成PWM发生器电路详解

  实验电路中,驱动开关管的PWM信号由专用PWM控制集成芯片SG3525产生(美国Silicon General公司生产),PWM信号发生器电路如图2所示。

  PWM信号是什么信号,SG3525集成芯片构成PWM发生器电路详解

  SG3525采用恒频脉宽调制控制方案,内部包含有精密基准源、锯齿波振荡器、误差放大器、比较器、分频器和保护电路等。调节Ur的大小,在OUTA、OUTB两端可输出两个幅度相等、频率相等、相位相差一个周期、占空比可调的矩形波(即PWM信号)。它适用于各开关电源、斩波器的控制。占空比控制端Ur与输出端OUTA、OUTB两端波形图如图3所示。

  PWM信号是什么信号,SG3525集成芯片构成PWM发生器电路详解

  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所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。

  PWM信号是什么信号,SG3525集成芯片构成PWM发生器电路详解

  SG3525芯片内部功能框图如图4所示。

  各引脚功能如下所述:

  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。该端通常接一只软启动电容。 9.CompensaTIon(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。该端可输出一个温度稳定性极好的基准电压。

  SG3525芯片特点如下所述: 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): 200mA(峰值)。

  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至其上的电压使引脚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琐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,实现了稳态。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 Shutdown(引脚10)上的信号为高电平时,PWM琐存器将立即动作,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,Shutdown引脚不能悬空,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。

  欠电压锁定功能同样作用于输出级和软启动电路。如果输入电压过低,在SG3525的输出被关断同时,软启动电容将开始放电。

  此外,SG3525还具有以下功能,即无论因为什么原因造成PWM脉冲中止,输出都将被中止,直到下一个时钟信号到来,PWM琐存器才被复位。

  SG3525的震荡频率由下式进行计算:

  PWM信号是什么信号,SG3525集成芯片构成PWM发生器电路详解

  同步端(引脚3)主要用于多只SG3525之间的外部同步,同步脉冲的频率应比震荡频率FOSC略低一些。

  在单端变换器应用中,SG3525的两个输出端应接地,如图5所示。

  PWM信号是什么信号,SG3525集成芯片构成PWM发生器电路详解

  当输出晶体管开通时,R1上会有电流流过,R1上的压降将使VT1导通。因此VT1是在SG3525内部的输出晶体管导通时间内导通的,因此其开关频率等于SG3525内部振荡器的频率。

  当采用推挽式输出时,应采用如下结构,如图6所示。VT1和VT2分别由SG3525的输出端A和输出端B输出的正向驱动电流驱动。电阻R2和R3是限流电阻,是为了防止注入VT1和VT2的正向基极电流超出控制器所允许的输出电流。C1和C2是加速电容,起到加速VT1和VT2导通的作用。

  PWM信号是什么信号,SG3525集成芯片构成PWM发生器电路详解

  由于SG3525的输出驱动电路是低阻抗的,而功率MOSFET的输入阻抗很高,因此输出端A和输出端B与VT1和VT2栅极之间无须串接限流电阻和加速电容,就可以直接推动功率MOSFET,如图7所示。

  PWM信号是什么信号,SG3525集成芯片构成PWM发生器电路详解

  另外,SG3525还能够直接驱动半桥变换器中的小功率变压器。如果变压器一次绕组的两端分别直接接到SG3525的两个输出端上,则在死区时间内可以实现变压器的自动复位,如图8所示。

  PWM信号是什么信号,SG3525集成芯片构成PWM发生器电路详解

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发表于 2017-12-22 15:56 746次阅读
一种新型开关电源的PWM控制

基于SG3525的单相桥式逆变器的设计与仿真

本文主要介绍了基于SG3525的单相桥式逆变器的设计与仿真,单相逆变器硬件回路由主电路、控制电路和驱...

发表于 2017-12-22 15:40 1861次阅读
基于SG3525的单相桥式逆变器的设计与仿真

一种利用SG3525实现调频控制的感应加热电源

本文主要设计了一种利用SG3525实现调频控制的感应加热电源,SG3525是一种性能优良、功能齐全和...

发表于 2017-12-22 14:01 576次阅读
一种利用SG3525实现调频控制的感应加热电源

一种基于SG3525控制的双管正激变换器

本文主要介绍了一种基于SG3525控制的双管正激变换器,SG3525的功能、应用以及补偿网络的设计。...

发表于 2017-12-22 13:42 474次阅读
一种基于SG3525控制的双管正激变换器

基于SG3525的220V逆变器用直流升压电路的...

本文主要介绍了基于SG3525的220V逆变器用直流升压电路的设计与特性分析,主电路采用DC-DC推...

发表于 2017-12-22 11:29 1044次阅读
基于SG3525的220V逆变器用直流升压电路的...

一种基于单片机和SG3525的程控开关电源设计与...

本文主要介绍了一种基于单片机和SG3525的程控开关电源设计与实现,SG3525是电压控制型PWM控...

发表于 2017-12-22 11:05 291次阅读
一种基于单片机和SG3525的程控开关电源设计与...

一种基于SG3525A的PWM型开关稳压电源设计

本文主要介绍了一种基于SG3525A的PWM型开关稳压电源设计,分析了整流滤波电路、DC-DC变换器...

发表于 2017-12-22 10:46 567次阅读
一种基于SG3525A的PWM型开关稳压电源设计

基于SG3525芯片的大功率恒压/恒流LED电源...

本文主要介绍了基于SG3525芯片的大功率恒压/恒流LED电源研制,以SG3525为控制芯片、采用半...

发表于 2017-12-22 10:11 654次阅读
基于SG3525芯片的大功率恒压/恒流LED电源...

基于SG3525的直流升压电源的设计与仿真

本文主要介绍了一种基于SG3525的直流升压电源的设计与仿真,采用Boost斩波电路为直流升压电路的...

发表于 2017-12-22 09:49 624次阅读
基于SG3525的直流升压电源的设计与仿真

一种基于SG3525的大功率开关电源的设计与实现

本文主要介绍了一种基于SG3525和SKYPER32PRO的大功率开关电源的设计与实现,SG3525...

发表于 2017-12-22 09:26 519次阅读
一种基于SG3525的大功率开关电源的设计与实现

PWM控制器SG3525的变频控制

本文主要介绍了PWM控制器SG3525的变频控制,SG3525主要由基准稳压源、振荡器、误差放大器、...

发表于 2017-12-21 16:44 602次阅读
PWM控制器SG3525的变频控制

基于SG3525控制的车载逆变电源设计与实现

本文主要介绍了基于SG3525控制的车载逆变电源设计,电路包括基于SG3525控制的高频PWM主电路...

发表于 2017-12-21 16:28 403次阅读
基于SG3525控制的车载逆变电源设计与实现

基于SG3525和DC/DC变换器的大电流低电压...

本文设计了一种基于SG3525和DC/DC变换器的大电流低电压开关电源,分别分析了电源总体电路设计、...

发表于 2017-12-21 16:12 558次阅读
基于SG3525和DC/DC变换器的大电流低电压...

基于SG3525的DC/DC直流变换器的研究

本文对基于SG3525的DC/DC直流变换器的进行了研究设计,本设计在变压器的中心抽头加入30V直流...

发表于 2017-12-21 15:55 451次阅读
基于SG3525的DC/DC直流变换器的研究

基于IR2110的H桥可逆PWM驱动电路应用

本文主要介绍了基于IR2110的H桥可逆PWM驱动电路应用,IR2110的自举电路是一种简约型高端浮...

发表于 2017-12-21 15:28 1149次阅读
基于IR2110的H桥可逆PWM驱动电路应用

基于STC12C5A60S2的电流型PWM功率放...

以 STC12C5A60S2高性能单片机作为控制核心,设计一种单自由度电流型 PWM 功率放大器,具...

发表于 2017-12-18 15:17 514次阅读
基于STC12C5A60S2的电流型PWM功率放...

基于SG3525调频控制的半桥串联感应加热电源

  介绍一种基于SG3525的半桥串联谐振感应加热电源。阐述了主电路的拓扑结构和控制电路的设计,利用...

发表于 2017-12-16 10:42 711次阅读
基于SG3525调频控制的半桥串联感应加热电源

SG3525的新型单相交流调压电路

本文主要介绍了SG3525的管脚功能、SG3525内部结构、分析了由脉宽调制器SG3525产生脉宽调...

发表于 2017-12-16 10:14 747次阅读
SG3525的新型单相交流调压电路

脉宽调制器SG3525及其在变频电源中的应用

  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...

发表于 2017-12-16 09:36 413次阅读
脉宽调制器SG3525及其在变频电源中的应用

基于TEA1755的绿色电源设计

微电子与半导体技术的飞速发展,基于TEA1755的绿色电源设计,满足了效率高、待机功耗低、可靠性高、...

发表于 2017-12-14 10:38 277次阅读
基于TEA1755的绿色电源设计

开关电源的基本原理及发展趋势分析

本文主要介绍了开关电源的基本原理及开关电源的发展趋势分析,以及开关电源的结构。开关电源的效率比线性电...

发表于 2017-12-14 10:10 793次阅读
开关电源的基本原理及发展趋势分析

基于80C196KC和L298N的直流电机PWM...

介绍了基于80C196KC和L298N的直流电机PWM控制技术,pwm调速系统的工作原理、控制系统硬...

发表于 2017-12-12 09:41 591次阅读
基于80C196KC和L298N的直流电机PWM...

详解ametal_键盘扫描和pwm接口技术

第五章为深入浅出AMetal,本文内容为5.3 键盘扫描接口和5.4 PWM 接口。

发表于 2017-12-12 08:14 2070次阅读
详解ametal_键盘扫描和pwm接口技术

基于Intel8253与L298N的电机PWM调...

介绍了基于Intel8253与L298N的电机PWM调速方法,PWM常取代数/模转换器(DAC)用于...

发表于 2017-12-11 17:10 523次阅读
基于Intel8253与L298N的电机PWM调...

软件延时和定时器产生产生PWM方法详解

装入初值不能太接近于定时器的溢出值。如我们使用定时器方式1,最多能计65536个数,假设我们转入的初...

发表于 2017-12-11 14:22 2145次阅读
软件延时和定时器产生产生PWM方法详解

开关电源电路设计的坑,这些基础知识一定要掌握

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...

发表于 2017-12-11 10:09 4815次阅读
开关电源电路设计的坑,这些基础知识一定要掌握

详解ametal_键盘扫描接口和pwm接口技术

第五章为深入浅出AMetal,本文内容为5.3 键盘扫描接口和5.4 PWM 接口。

发表于 2017-12-07 08:16 2383次阅读
详解ametal_键盘扫描接口和pwm接口技术

基于MOSFET控制的PWM型直流可调电源的设计...

由于仪器所用电源的体积和重量通常受到限制,为此提出一种由MOSFET控制,并且由高频变压器隔离的开关...

发表于 2017-12-06 16:31 745次阅读
基于MOSFET控制的PWM型直流可调电源的设计...

LT3743能完成大电流脉冲功率驱动器苛刻的准确...

从 DLP 投影机中的大电流 LED 到大功率激光二极管,在很多照明应用中,都采用了能产生稳定的大...

发表于 2017-12-06 06:37 200次阅读
LT3743能完成大电流脉冲功率驱动器苛刻的准确...

开关电源功耗分析和提高待机效率的方法

随着能源效率和环保的日益重要,人们对开关电源待机效率期望越来越高,客户要求电源制造商提供的电源产品能...

发表于 2017-12-06 05:22 189次阅读
 开关电源功耗分析和提高待机效率的方法

静止同步补偿器技术的简介和工作原理及其控制方式...

静止同步补偿器(StaticSynchronousCompensator,STATCOM)是柔性交流...

发表于 2017-12-06 04:20 176次阅读
 静止同步补偿器技术的简介和工作原理及其控制方式...

TL494检测方法和TL494各脚电压值介绍

随着信息化的不断普及,微机已进入普通家庭和中小学校,随之而来的维修工作也越来越重。而微机中硬件故障率...

发表于 2017-12-05 17:23 3922次阅读
TL494检测方法和TL494各脚电压值介绍

TL494工作原理图解(引脚功能_内部结构_参数...

 TL494是一种固定频率脉宽调制电路,它包含了开关电源控制所需的全部功能,广泛应用于单端正激双管式...

发表于 2017-12-05 16:26 9900次阅读
TL494工作原理图解(引脚功能_内部结构_参数...

TL494推挽式输出的电路设计(基于TL494的...

介绍了以TL494为核心,采用PWM技术的直流电机控制系统。基于TL494的H桥直流电机控制系统可简...

发表于 2017-12-05 15:37 1006次阅读
TL494推挽式输出的电路设计(基于TL494的...

由TL494构成的恒流闭环控制电路的设计与实现

开发了一种用TL494构成的恒流恒压双闭环控制系统。系统通过两个闭环共用同一个脉宽调制实时处理方法,...

发表于 2017-12-05 15:06 703次阅读
由TL494构成的恒流闭环控制电路的设计与实现

TL494控制BUCK型开关电源电路

文章介绍了开关电源的基本原理,DC/DC变换主电路分类,对开关电源的控制方式进行了比较,给出了专用集...

发表于 2017-12-05 14:24 1172次阅读
TL494控制BUCK型开关电源电路

基于TL494的PWM脉宽调制等速送丝电路

设计了一种基于TL494芯片的电压负反馈配合电流正反馈的CO2焊机送丝调速电路。该电路通过PWM脉宽...

发表于 2017-12-05 11:55 498次阅读
基于TL494的PWM脉宽调制等速送丝电路

一款基于脉宽调制芯片TL494的微型车载逆变器设...

针对汽车内部直流电源不能用于交流用电器的问题,设计了一款基于脉宽调制芯片TL494的微型车载逆变器。...

发表于 2017-12-05 11:32 591次阅读
一款基于脉宽调制芯片TL494的微型车载逆变器设...