sg3525开关电源电路图讲解，基于SG3525的开关电源设计

很多朋友对sg3525开关电源电路图讲解，基于SG3525的开关电源设计不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

1引言随着电子技术的飞速发展，电子设备的种类日益增多。任何电子设备都离不开可靠的电源，对电源质量的要求也越来越高。与传统的晶体管线性电源相比，开关电源在效率、重量和体积上具有明显的优势。正是由于开关电源的这些特点，使其在新兴的电子设备中得到了广泛的应用，并逐渐取代了连续控制线性电源。图1电源主电路原理图2电源主电路

该功率模块采用半桥功率逆变电路。如图1所示，三相交流电经过EM I滤波器滤波，大大降低了交流电源输入的电磁干扰，防止开关电源产生的谐波串扰到达输入电源。然后通过桥式整流电路和滤波电路转换成DC电压加在P点和N点之间。P和N之间接一个容量小耐压高的无感电容，起到高频滤波的作用。

半桥功率转换电路类似于全桥功率转换电路，除了两个功率开关器件由两个具有相等容量的电容器C1和C2代替。在实际应用中，为了提高电容器的容量和耐压，C1和C2经常采用由多个等效电容器并联组成的电容器组。C1、C2的电容值应尽可能大，以减小输出电压的纹波系数和低频振荡。

由于体积和重量的限制，C1和C2的数值不可能是无穷大。为了使输出电压的纹波满足规定的要求，电容值有一个计算公式，即：

其中，IL是输出负载电流，V L是输出负载电压，V M是输入交流电压幅度，F是输入交流频率，VU是输出纹波电压值。这是一个理论计算公式，符合要求的计算电容比较大，所以实际电容要尽量大。因为输出端电压小，二次整流滤波时电容也能增大，所以换算成这个公式的电容也不小。C1和C2在这里实现静态时分压，使得V A=V in/2。

当VT1导通，VT2关断时，输入电流方向为图中虚线方向，为C2充电，C1通过V T1放电；当V T 2导通，V T 1截止时，输入电流为图中实线方向，给C1充电，通过V T 2给C2放电。

当V T1导通，V T 2截止时，V T 2两端的电压就是输入DC电压V in。IGBT的集电极-发射极并联RC吸收网络，降低了开关管的开关应力和IGBT关断产生的峰值电压。并联二极管实现续流功能。次级整流采用单相桥式整流电路，后续LC滤波电路消除高频纹波，降低输出DC电压的低频振荡。

LC滤波电路中的电容由几个耐压高、容量大的电容并联而成，以提高供电的可靠性，使输出的DC电压更加稳定。

3 PWM集成芯片SG3525的功能特点是一款功能齐全、通用性强的单片集成PWM芯片。它采用恒频脉宽调制控制方案，适用于各种开关电源和斩波器的控制。其主要功能包括基准电压产生电路、振荡器、误差放大器、PWM比较器、欠压锁定电路、软启动控制电路和推挽输出形式。SG3525的基本外围电路接线图如图2所示。与同类型的其他芯片相比，这种芯片有许多突出的特点。

图2 SG 3525基本外围接线图(1)频率可调。一般来说，PWM波的输出频率是通过改变CT和R T的值来调整的(见图2)。频率的计算公式为：(2)死区时间可调。通过调整R D，可以改变死区时间的大小，防止逆变桥的上下臂通过。(3)具有阻断PWM脉冲信号的功能。当10个引脚的电压高于2时。5V，发生过压、过流、过热时能及时阻断脉冲输出，防止电路损坏。

(4)片上振荡器的工作频率为100Hz~ 400kHz。引脚3设置为同步端，为多个SG3525的组合提供了方便。(5)具有软启动电路，比较器的反相输入端，即软启动控制芯片的8脚，可以外接软启动电容C.电容的内部基准电压V ref由恒流源提供，达到2。5V为t=(2.5V /50uA )C，占空比由小变大(50%)。

(6)内置PWM(脉宽调制)锁存器会锁存比较器发出的置位信号，消除误差放大器的噪声、振铃和所有抖动、振荡信号。只能在下一个时钟周期复位，所以系统可靠性高。4 SG3525的应用电路及工作原理SG3525建立的大功率DC开关电源的控制电路如图3所示。下面主要介绍电压调节和电流限制模块。图3 SG3525外围控制电路

如图3所示，电压反馈电路通过光电耦合器实现强电输出部分和弱电控制部分的隔离。光电耦合器采用Hp 4504。当输入电流在0和4 mA之间时，输入和输出之间的电流传输比是线性的。设计时选择合适的限流电阻，控制输入电流在0 ~ 3ma之间变化。

当输出电压U out上升时，光耦输出端的发射极电流I e线性增加，使得发射极电压V e增加，经过C2、 C3、 r4、 r5滤波稳压后，输入到管脚1的V 1也增加。

当V _ 1增加时，经过误差放大后，引脚9的电压下降，比较器输出的脉宽变宽，而引脚11和引脚14输出的PWM脉宽变窄，从而降低输出电压U out。相反，当U out降低时，引脚1的电压降低，引脚9的电压升高，引脚11和14的PWM脉冲宽度输出变宽。

总之，一个管脚的电压V 1的升降反映了输出电压U out的升降，最终反映在11、14管脚输出PWM脉冲的宽度变化上，从而实现电路的自动调压。

利用光耦电流传输比的线性段，可以实现输入输出的线性变化。用在反馈电路中，不仅降低了成本，而且隔离了输入输出。同时在稳压效果上与电压传感器相当，是实际应用中比较理想的方法。

由输出电流传感器获得的电流采样信号V i与给定的限流参考电压U refi进行比较。当输出电流U out由于外部负载的变化而变化时，V i也会相应变化。当Iout增大使V i大于V refi时，运算放大器L 1A的输出端V b为低电平。此时L 2A的输出端V 2会被直接下拉到低电平，两个引脚相当于接地，输出端11和14没有脉冲输出，开关电源有“打嗝”现象，起到限流的作用。

同时输出电流Iout的减小使V 2再次被拉高，11、14脚恢复脉冲输出，使开关电源正常工作，从而达到输出电流的动态平衡过程。

图4 IGBT的触发和关断半控SKYPER32PRO驱动模块5 IGBT的驱动电路，要求在其栅极和发射极之间施加正向和反向电压，需要一定的动态驱动功率来保证IGBT的及时触发和关断。该电源的IGBT驱动器采用Semikron SkyPER 32 Pro驱动模块。控制核心为半桥驱动模块，集驱动、内部隔离和电气保护于一体。与同类型产品相比，SKYPER32PRO有很多特点。

(1)利用具有双向传输功能的脉冲变压器在原边和副边之间传输驱动信号和状态信号，将能量传递到副边。(2)模块设计即插即用，使用方便，经过了充分的电和温度测试。(3)采用单一供电方式，同时向驱动桥臂两侧供电。(4)具有短脉冲抑制功能，可自动修复SG3525发出的双PWM波，使波形更稳定。

(5)具有VCE监测、欠压监测、欠压复位和死区联锁功能。样机研制主要技术指标：输入电压：三相交流380V5%输出电压：DC 220V2%输出电流：50A额定功率：11kW。

测试样机在额定负载下的输出波形如图5 (a)所示。根据图5 (a)中的实际读数，输出电压从0V上升到220V的响应时间约为1s，电源系统响应速度较快。同时从图5 (b)的电压波形局部放大图可以看出，当输出电压为220V时，电压波动在2V左右，最大电压波动小于1%。图57结论

利用SG3525和SKYPER32PRO的强大功能，设计了一种11kW 220v DC开关电源。该电源设计简单，调试方便，所需元器件少，体积小，成本低。当负载在整个范围内变化时，电源能保持良好的输出性能。测试数据表明，指标满足设计要求，输出纹波系数控制在1%以内。

以上知识分享希望能够帮助到大家！