⑴.开关稳压电源概述
集成开关稳压器,一般有两大类型。一类是包括调整管在内的集成开关稳压器;另一类称为 开关电源控制器,它不包括调整管。开关电源控制器实际上就是一个脉冲宽度调制(PWM)控制器,经常也用于其它脉宽调制场合。 典型的开关电源控制器和开关电源见下表。
型号 |
电源范围/V |
最大输出电流/A |
内部参考源/V |
输出级形式 |
TL494 SG3524 SG3525 LM2575 |
7~40 8~35 8~35 3.5~35 |
0.2 0.1 0.5 1 |
5 5 5 1.23 |
推挽 推挽 推挽 | 表中前三个是开关电源控制器,后一个是单片开关电源稳压器。 ⑵.开关稳压电源控制器 SG3524 利用开关电源控制器可以方便地构成开关电源。 SG3524是一个典型的性能优良的开关电源控制器,其内部的结构框图如图1所示。它的内部包括误差放大器、限流保护环节、比较器、振荡器、触发器、输出逻辑控制电路和输出 三极管等环节。
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图1 SG3524的内部方框图 | SG3524构成开关稳压电源的典型电路如图2所示。3524从11和14脚输出在时间上互相错开的两路控制信号,其开关频率由6和7脚外接的 R5和 C2决定。1和2脚是内部运算放大器的输入端, R1和 R2构成反馈回路。16脚是基准源,由 R3和 R4给误差运算放大器提供一个与反馈信号比较的给定电压。 V3和 V4是或非门的输出,只要或非门的输入端有高电平,它的输出即为低电平。 V3和 V4的输出由 V2、CP、 Q 或 Q 决定。因 Q 和 Q 只能有一个是高电平,T2和T1不可能同时导通。T1和T2只能按推挽方式工作,轮流交替导通。
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图2 开关稳压电源应用电路 | SG3524电路控制过程的波形如图3所示。锯齿波由振荡器提供, V1是误差放大器的输出,它们一起加到比较器上。 V2是比较器的输出。振荡器输出的时钟驱动T'触发器,CP、 Q 和 V2 的或非是 V3,决定T1的通断。CP、 Q 和 V2 的或非是 V4,决定T2的通断。由于 Q 和 Q 等宽,加上 V2的存在,所以 V3和 V4这两路信号之间有一定的死区,以保证T1和T2管不会同时导通。当 V1降低时, V2加宽,T1和T2的宽度变窄,导通时间减小。反之,当 V1增加时,T1和T2的导通时间增加。
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图3 SG3524的波形图 |
⑶. SG3524构成的开关稳压电源 现在来讨论3524构成的开关稳压电源的工作原理,原理电路图如图2所示,内部结构如图1所示。设负载电流加大,Vo下降,反馈电压减小,误差放大器的输出V1增加,T1和T2的导通时间增加,输出电压Vo增加。反之,当Vo增加时,反馈电压增加,V1输出减小,T1和T2的导通时间减小,输出电压Vo减小。当三极管的电流过大时,电阻R9上的压降增加到使限流运算放大器的输出为低,即V1在大大下降,使T1和T2关断。SG3524的10脚也有保护功能,当10脚加高电平时,可以强迫V1下降,T1和T2关断。10脚与4脚可实现双重保护。由于SG3524可在较高的频率下工作,T1和T2应选用高频开关管。变压器应采用高频变压器,滤波电感和滤波电容都可以选用较小的数值。
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