⑴.開關穩(wěn)壓電源概述
集成開關穩(wěn)壓器,一般有兩大類型。一類是包括調整管在內(nèi)的集成開關穩(wěn)壓器;另一類稱為開關電源控制器,它不包括調整管。開關電源控制器實際上就是一個脈沖寬度調制(pwm)控制器,經(jīng)常也用于其它脈寬調制場合。
典型的開關電源控制器和開關電源見下表。
型號
電源范圍/v
最大輸出電流/a
內(nèi)部參考源/v
輸出級形式
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
表中前三個是開關電源控制器,后一個是單片開關電源穩(wěn)壓器。
⑵.開關穩(wěn)壓電源控制器 sg3524
利用開關電源控制器可以方便地構成開關電源。 sg3524是一個典型的性能優(yōu)良的開關電源控制器,其內(nèi)部的結構框圖如圖1所示。它的內(nèi)部包括誤差放大器、限流保護環(huán)節(jié)、比較器、振蕩器、觸發(fā)器、輸出邏輯控制電路和輸出三極管等環(huán)節(jié)。
圖1 sg3524的內(nèi)部方框圖
sg3524構成開關穩(wěn)壓電源的典型電路如圖2所示。3524從11和14腳輸出在時間上互相錯開的兩路控制信號,其開關頻率由6和7腳外接的r5和c2決定。1和2腳是內(nèi)部運算放大器的輸入端,r1和r2構成反饋回路。16腳是基準源,由r3和r4給誤差運算放大器提供一個與反饋信號比較的給定電壓。v3和v4是或非門的輸出,只要或非門的輸入端有高電平,它的輸出即為低電平。 v3和v4的輸出由v2、cp、q 或 q 決定。因 q 和 q 只能有一個是高電平,t2和t1不可能同時導通。t1和t2只能按推挽方式工作,輪流交替導通。
圖2 開關穩(wěn)壓電源應用電路
sg3524電路控制過程的波形如圖3所示。鋸齒波由振蕩器提供,v1是誤差放大器的輸出,它們一起加到比較器上。v2是比較器的輸出。振蕩器輸出的時鐘驅動t'觸發(fā)器,cp、q 和v2 的或非是v3,決定t1的通斷。cp、q 和v2 的或非是v4,決定t2的通斷。由于q 和 q 等寬,加上v2的存在,所以v3和v4這兩路信號之間有一定的死區(qū),以保證t1和t2管不會同時導通。當v1降低時,v2加寬,t1和t2的寬度變窄,導通時間減小。反之,當v1增加時,t1和t2的導通時間增加。
圖3 sg3524的波形圖
⑶. sg3524構成的開關穩(wěn)壓電源
現(xiàn)在來討論3524構成的開關穩(wěn)壓電源的工作原理,原理電路圖如圖2所示,內(nèi)部結構如圖1所示。設負載電流加大,vo下降,反饋電壓減小,誤差放大器的輸出v1增加,t1和t2的導通時間增加,輸出電壓vo增加。反之,當vo增加時,反饋電壓增加,v1輸出減小,t1和t2的導通時間減小,輸出電壓vo減小。當三極管的電流過大時,電阻r9上的壓降增加到使限流運算放大器的輸出為低,即v1在大大下降,使t1和t2關斷。sg3524的10腳也有保護功能,當10腳加高電平時,可以強迫v1下降,t1和t2關斷。10腳與4腳可實現(xiàn)雙重保護。由于sg3524可在較高的頻率下工作,t1和t2應選用高頻開關管。變壓器應采用高頻變壓器,濾波電感和濾波電容都可以選用較小的數(shù)值。