山东科技大学学士学位论文 逆变电源主要集成芯片外围电路及其功能简介
TL494 的内部电路由基准电压产生电路、振荡电路、间歇期调整电路、两个误差放大器、脉宽调制比较器以及输出电路等组成。
图4.2 集成芯片TL494管脚及波形图 表4.1 TL494引脚菜单
引脚 符号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 V1(+) V1(-) VOUTC CT RT GND CA EA EB CB VccIN 功能 误差放大器1误差信号输入端（同相信号端） 误差放大器1误差信号输入端（反相信号端） 误差放大器1和2输出信号补偿组件连接段 振荡器外接振荡电容连接端，与6脚外接的电阻一起可产生频率f=1.1/Rc的锯齿信号 振荡器外接振荡电阻连接端，见5脚说明 基准电源电源电路接地线端 推挽电路输出信号端A,输出电压可达40V,电流为200mA（反相输出） 推挽电路输出信号端A,属同相信号输出端 推挽电路输出信号端B,属同相信号输出端 典型电压 2.6 2.6 4 0.3 0.4-4v 3.7 0 0-15v 0 0 CONT 死区控制信号输入端，所加控制电压可调输出脉冲宽度 推挽电路输出信号端B，输出电压可达40V，电流为与8脚等相位差200mA(反相输出) 180度的脉冲波 工作电源电压输入端 25 5 13 OUT CON 输出方式设定信号输入端。当该脚接基准电压是，输出呈推挽型，输出方波最大占空比为48％；当该脚接地是内部二个输出晶体管并联工作输出电流可达400mA，最大占空比为96％ 14 15 16
+5 V2(-) V2(+) +5V基准电源输出端，可输出5V的基准参考电压 误差放大器误差信号输入端（反相信号端） 误差放大器误差信号输入端（同相信号端） 22
5 5.4 0 山东科技大学学士学位论文 逆变电源主要集成芯片外围电路及其功能简介
4.2 SG3525A外围电路及其应用
随着电力电子技术的发展，各种大功率全控型器件相继推出，其中 MOS型功率晶体管发展非常迅速，由于它具有高耐压 、低驱动功率、良好的频率响应特性和开关时间短等优点，在许多方面可替代双极型晶体管，其工作频率可提高到200kHz以上，常常在开关稳压电源和直流斩波电路中用作开关管。开关管的控制方式采用脉冲宽度调制(PWM) 方式[10]。
集成脉宽调制器SG3525A是美国硅通用公司（Silicon General）生产的双端输出式脉宽调制器，工作频率高于100kHz,工作温度为0℃～70℃,适宜构成100W～500W中功率推挽输出式开关电源。它是美国硅通用公司的第2代产品，它是一种性能优良功能齐全，通用性强的单片集成PWM 控制器。可用于驱动N沟道的高频功率MOS管，由于它简单可靠及使用方便灵活大大减化了脉宽调制器的设计及调试[11] 。
SG3525A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。
图4.3 SG3525A管脚及实物图
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表4.2 SG3525A 的引脚功能
1.Inv.input(引脚 1) 2.Noninv.input（引脚2) 3.Sync(引脚 3) 4.OSC.Output(引脚 4) 5.CT(引脚 5) 6.RT（引脚 6） 7.Discharge(引脚 7) 8.Soft-Start(引脚 8) 9.Compensation(引脚9) 10.Shutdown(引脚 10) 11.Output A（引脚 11） 12.Ground(引脚 12) 13.Vc(引脚 13) 14.Output B（引脚 14） 15.Vcc（引脚 15） 16.Vref(引脚 16) 误差放大器反向输入端 误差放大器同向输入端 振荡器外接同步信号输入端 振荡器输出端 振荡器定时电容接入端 振荡器定时电阻接入端 振荡器放电端 软启动电容接入端 PWM比较器补偿信号输入端 外部关断信号输入端 输出端 A,引脚 11 和引脚 14 是两路互补输出端。 信号地 输出级偏置电压接入端 输出端 B,引脚 14 和引脚 11 是两路互补输出端。 偏置电源接入端 基准电源输出端，该端可输出一温度稳定性极好的5V基准电压。 SG3525A工作特点:
(1) 工作电压范围宽：8—35V。 (2) 5.1（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。
SG3525A 的工作原理
SG3525A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。SG3525A还增加了同步功能，可以工
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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。入一个电阻就可以实现对死区时间的调节功能。由于SG3525A内部集成了软启动电路，因此只需要一个外接定时电容。
SG3525A的软启动接入端（引脚8）上通常接一个5pF的软启动电容。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，SG3525A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[12]。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SG3525A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 SG3525A 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 SG3525A的输出被关断同时，软启动电容将开始放电。
此外，SG3525A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。
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SG3525A外围电路
图4.4 SG3525A外围电路图
PWM波产生芯片SG3525A的外围电路如上图所示：
引脚1、2分别为内部放大器的反向输入端和同向输入端。1脚与基准电压输出端16脚连接，使1脚为高电平。2脚接地。3脚为同步端，此处仅一片芯片，故3脚不用。4脚为振荡器输出，亦不使用。5脚接震荡电容和6脚接震荡电阻将确定内部锯齿波的震荡频率。
1 f=CT(0.67RT?1.3RD) （4-1）
7端的电阻为震荡电容的放电端。把充电和放电回路分开，有利于通过死区电阻来调节死区时间，使死区时间调节范围更宽，放电电阻越大，放电时间越长;反之，则放电时间短。8脚为软启动端，通常外接一个5uF的电容用于软启动。9脚为补偿端，此电路中输入正弦波，10脚为封锁端，引脚电位大于0.7V时，芯片停止工作，和相应的保护电路相连。11、14脚交替输出相位相反的脉冲波。12脚接地端。13、15脚为电源端，接外接电源。在本次设计中震荡电容为2200pF，震荡电阻R34和R35分别为10K、1K，则内部锯齿波震荡频率为56.8K.
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