基于SG3525的大功率開關(guān)電源的研制

作者：時間：2013-06-13 來源：網(wǎng)絡(luò)

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1　引言

本文引用地址：http://2s4d.com/article/175079.htm

隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，電子設(shè)備的種類與日俱增。任何電子設(shè)備都離不開可靠的供電電源，對電源供電質(zhì)量的要求也越來越高，而開關(guān)電源在效率、重量、體積等方面相對于傳統(tǒng)的晶體管線性電源具有顯著優(yōu)勢。正是由于開關(guān)電源的這些特點，它在新興的電子設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用，已逐漸取代了連續(xù)控制式的線性電源。

圖1　功率主電路原理圖

2　功率主電路

本電源模塊采用半橋式功率逆變電路。如圖1 所示，三相交流電經(jīng)EM I 濾波器濾波，大大減少了交流電源輸入的電磁干擾，同時防止開關(guān)電源產(chǎn)生的諧波串?dāng)_到輸入電源端。再經(jīng)過橋式整流電路、濾波電路變成直流電壓加在P、N 兩點間。P、N 之間接入一個小容量、高耐壓的無感電容，起到高頻濾波的作用。半橋式功率變換電路與全橋式功率變換電路類似，只是其中兩個功率開關(guān)器件改由兩個容量相等的電容C1 和C2代替。在實際應(yīng)用中為了提高電容的容量以及耐壓程度， C1 和C2 往往采用由多個等值電容并聯(lián)組成的電容組。C1、C2 的容量選值應(yīng)盡可能大，以減小輸出電壓的紋波系數(shù)和低頻振蕩。由于對體積和重量的限制， C1和C2 的值不可能無限大，為使輸出電壓的紋波達(dá)到規(guī)定的要求，該電容值有一個計算公式 , 即：

式中， IL 為輸出負(fù)載電流， V L 為輸出負(fù)載電壓，V M 為輸入交流電壓幅值， f 為輸入交流電頻率， VU為輸出的紋波電壓值。

這是一個理論上的計算公式，得到的滿足要求的電容計算值比較大，實際取的電容應(yīng)盡量大一些，由于輸出端電壓較小，也可以在二次整流濾波時加大電容，這樣折算到該公式的電容值也不小。C1 和C2 在這里實現(xiàn)了靜態(tài)時分壓，使V A= V in/2。

當(dāng)VT1導(dǎo)通、VT2截止時，輸入電流方向為圖中虛線方向，向C2 充電，同時C1通過V T1 放電; 當(dāng)V T 2 導(dǎo)通、V T 1 截止時，輸入電流方向為圖中實線方向，向C1 充電，同時C2 通過V T 2 放電。

當(dāng)V T1 導(dǎo)通、V T 2 截止時，V T 2 兩端承受的電壓為輸入直流電壓V in。IGBT 的集- 射極間并接RC 吸收網(wǎng)絡(luò)，降低開關(guān)管的開關(guān)應(yīng)力，減小IGBT 關(guān)斷產(chǎn)生的尖峰電壓; 并聯(lián)二極管實現(xiàn)續(xù)流的作用。二次整流采用單相橋式整流電路，通過后續(xù)的LC 濾波電路，消除高頻紋波，減小輸出直流電壓的低頻振蕩。LC 濾波電路中的電容由多個高耐壓、大容量的電容并聯(lián)組成，以提高電源的可靠性，使輸出直流電壓更加平穩(wěn)。

3　PWM 集成芯片SG3525 的功能特點

SG3525 是一款功能齊全、通用性強的單片集成PWM 芯片。它采用恒頻脈寬調(diào)制控制方案，適合于各種開關(guān)電源、斬波器的控制。其主要功能包括基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、振蕩器、誤差放大器、PWM 比較器、欠壓鎖定電路、軟啟動控制電路、推拉輸出形式。SG3525 的基本外圍電路接線圖如圖2 所示。該芯片與其它同類型的芯片相比具有許多突出的特點。