意法半導體SG3525AP013TR PWM控制器中文資料

一、型號與類型

SG3525AP013TR是意法半導體（STMicroelectronics）生產的一款高性能PWM（脈寬調制）控制器。該芯片以其強大的功能和廣泛的應用領域，在電力電子領域占據重要地位。SG3525AP013TR屬于SG3525A系列，該系列芯片專為提高各類開關電源設計的性能并減少外部部件數量而設計。作為PWM控制器，SG3525AP013TR能夠實現對電源輸出電壓的精確控制，并通過調整脈沖寬度來穩(wěn)定輸出電壓。

　　廠商名稱：ST意法半導體

　　元件分類：PWM控制器

　　中文描述： PWM控制器，4.5V-35V電源，400kHz，35V In，5.1V/100mA輸出，NSOIC-16

　　英文描述： PWM Controller，4.5V-35V Supply，400 kHz，35V In，5.1V/100 mA Out，NSOIC-16

　　數據手冊：http://syqqgy.com/data/k01-37085138-SG3525AP013TR.html

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　　SG3525AP013TR概述

　　SG3525A系列脈寬調制器集成電路設計用于在設計所有類型的開關電源時提供更高的性能并減少外部部件數量。片上+5.1 V基準電壓調整為±1%，誤差放大器的輸入共模范圍包括基準電壓，無需外部電阻器。振蕩器的同步輸入允許多個單元從屬或單個單元與外部系統(tǒng)時鐘同步。C T之間的單個電阻器和放電端子提供了廣泛的死區(qū)時間調整。這些器件還具有內置軟啟動電路，只需要一個外部定時電容器。關斷終端控制軟啟動電路和輸出級，通過脈沖關斷的PWM鎖存器提供瞬時關斷，以及具有更長關斷命令的軟啟動循環(huán)。這些功能還由欠壓鎖定控制，該鎖定保持輸出關閉，軟啟動電容器在低于正常輸入電壓時放電。該鎖定電路包括大約500 mV的遲滯，用于無抖動操作。這些PWM電路的另一個特點是比較器后面的鎖存器。一旦PWM脈沖因任何原因終止，輸出將在此期間保持關閉。每個時鐘脈沖都會重置鎖存器。輸出級是圖騰柱設計，能夠提供或吸收超過200 mA的電流。SG3525A輸出級具有NOR邏輯，為關閉狀態(tài)提供低輸出。

　　所有功能

　　雙源/匯輸出驅動器

　　鎖存PWM以防止多個脈沖

　　逐脈沖關斷

　　內部軟啟動

　　8至35 V操作

　　100 Hz至500 KHz振蕩器范圍

　　5.1 V基準電壓調整為±1%

　　可調死區(qū)時間控制

　　具有遲滯的輸入欠壓鎖定

　　單獨的振蕩器同步終端

　　SG3525AP013TR中文參數

　　SG3525AP013TR引腳圖

二、工作原理

SG3525AP013TR的工作原理基于脈寬調制技術（PWM），這是一種通過改變信號的脈沖寬度來調制其平均值的模擬控制方式。PWM控制器通過內部電路的比較器、誤差放大器、頻率振蕩器和輸出驅動器等關鍵組件協(xié)同工作，實現對輸出信號的精確控制。

1. 誤差放大器：首先，誤差放大器比較輸入信號（通常是參考電壓）與反饋信號（來自輸出端的電壓或電流采樣），生成一個誤差信號。這個誤差信號反映了當前輸出與設定值之間的差異。

2. 頻率振蕩器：接著，頻率振蕩器根據外部電阻和電容的值，生成一個可調頻率的鋸齒波或三角波信號。這個信號的頻率決定了PWM信號的頻率。

3. 比較器：然后，誤差信號與振蕩器產生的波形信號在比較器中進行比較。當誤差信號高于波形信號時，比較器輸出高電平；反之，輸出低電平。這個比較結果直接決定了PWM信號的寬度。

4. 輸出驅動器：最后，輸出驅動器將比較器輸出的PWM信號放大，驅動負載電路。通過調整PWM信號的寬度，可以實現對負載電壓或電流的控制。

三、特點

SG3525AP013TR具有多種特點，使其在電力電子領域具有廣泛的應用前景。以下是其主要特點：

1. 寬工作電壓范圍：SG3525AP013TR的工作電壓范圍從8V到35V，適用于多種電源應用場景。

2. 高精度基準電壓：片內集成的+5.1V基準電壓經過修整至±1%，為內部電路提供穩(wěn)定的參考電壓。

3. 可調振蕩器頻率：通過外部電阻和電容，可以輕松調整振蕩器的頻率范圍，從100Hz到400kHz，滿足不同應用需求。

4. 內置軟啟動電路：只需一個外部定時電容器，即可實現電路的軟啟動，減少啟動時的電流沖擊。

5. 死區(qū)時間可調：通過外部電阻和電容，可以調整開關器件的切換時間（死區(qū)時間），減少開關過渡過程中的損失。

6. 輸入欠壓鎖定：具有輸入欠壓鎖定功能，當輸入電壓低于設定值時，自動鎖定輸出，保護電路安全。

7. PWM鎖存功能：具有PWM鎖存功能，可以禁止多個脈沖輸出，防止電路異常。

8. 輸出級設計：輸出級采用圖騰柱設計，能夠拉出或吸收超過200mA的電流，滿足大功率應用需求。

四、應用

SG3525AP013TR廣泛應用于各種需要精確控制輸出電壓或電流的場合，包括但不限于：

1. 交流電源：通過脈寬調制技術，SG3525AP013TR可以將直流電轉換為交流電，實現對交流電源輸出電壓和頻率的精確控制。

2. 逆變器：在太陽能和風能轉換系統(tǒng)中，SG3525AP013TR作為逆變器的核心控制芯片，通過調整PWM信號的寬度和頻率，實現高效、穩(wěn)定的電能轉換。

3. 電機調速：在電機控制領域，SG3525AP013TR通過調整PWM信號的占空比，實現對電機轉速的精確控制，廣泛應用于工業(yè)自動化、家用電器等領域。

4. 充電器：在充電器設計中，SG3525AP013TR能夠實現對充電電流的精確控制，保護電池免受過充、過放等損害。

5. 電化學領域：在電化學領域，SG3525AP013TR可用于控制電解、電鍍等過程中的電壓和電流，確保工藝的穩(wěn)定性和效率。

五、參數

SG3525AP013TR的主要參數如下：

• 工作溫度：0℃ ~ +70℃

• 供電電壓：8V ~ 35V

• 開關頻率：100Hz ~ 400kHz

• 調節(jié)范圍：0% ~ 100%（受外部電路設計影響）

• 基準電壓：+5.1V ±1%

• 輸出電流（圖騰柱輸出）：大于200mA

• 欠壓鎖定閾值：典型值約7.5V（具體值可能因版本和溫度而異）

• 輸出關斷延遲時間：由外部電容決定，可調整

• 死區(qū)時間：通過外部電阻和電容可調，減少開關切換時的交疊損失

• 靜態(tài)電流：典型值約10mA（在典型工作條件下）

• 封裝形式：TO-220（或其他根據具體型號而定），適合散熱和PCB布局

• 引腳配置：包含多個功能引腳，如電源輸入（VCC）、基準電壓輸出（VREF）、誤差放大器輸入/輸出（EAIN/EAOUT）、振蕩器頻率調節(jié)（RT/CT）、PWM輸出（OUTA/OUTB）、軟啟動（SS/DISB）、同步輸入（SYNC）等，便于與外部電路連接和調試。

六、設計考慮

在設計基于SG3525AP013TR的電路時，需要考慮以下幾個關鍵因素：

1. 電源穩(wěn)定性：確保供電電壓穩(wěn)定且滿足SG3525AP013TR的工作范圍，避免因電壓波動導致的性能下降或損壞。

2. 振蕩器頻率和占空比調節(jié)：根據應用需求，合理選擇外部電阻和電容的值，以調整振蕩器的頻率和PWM信號的占空比。

3. 反饋電路設計：設計精確的反饋電路，確保能夠準確反映輸出電壓或電流的變化，并通過誤差放大器將反饋信號與參考電壓進行比較。

4. 保護電路設計：加入過流保護、過壓保護、欠壓鎖定等保護電路，確保在異常情況下能夠及時切斷輸出，保護電路和負載不受損害。

5. 散熱設計：對于大功率應用，需要考慮SG3525AP013TR及其周邊電路的散熱問題，避免溫度過高導致性能下降或損壞。

6. 電磁兼容性（EMC）設計：合理布局PCB，減少電磁干擾（EMI）和電磁敏感度（EMS）問題，確保電路的穩(wěn)定性和可靠性。

七、總結

SG3525AP013TR作為一款高性能的PWM控制器，憑借其寬工作電壓范圍、高精度基準電壓、可調振蕩器頻率、內置軟啟動電路等特點，在電力電子領域具有廣泛的應用前景。無論是交流電源、逆變器、電機調速、充電器還是電化學領域，SG3525AP013TR都能提供精確、穩(wěn)定的控制性能。在設計基于SG3525AP013TR的電路時，需要充分考慮電源穩(wěn)定性、振蕩器頻率和占空比調節(jié)、反饋電路設計、保護電路設計、散熱設計以及電磁兼容性設計等因素，以確保電路的穩(wěn)定性和可靠性。通過這些設計考慮和合理應用SG3525AP013TR的優(yōu)越性能，可以進一步推動電力電子技術的發(fā)展和應用。