2.2、驅(qū)動(dòng)電路

驅(qū)動(dòng)電路的作用是把脈寬調(diào)制器輸出兩路信號進(jìn)行功率放大，分別驅(qū)動(dòng)IGBT管，并且實(shí)現(xiàn)主電路和控制電路的隔離。

3、PWM控制芯片SG3525的工作原理

SG3525是電流控制型PWM控制器，所謂電流控制型脈寬調(diào)制器是按照接反饋電流來調(diào)節(jié)脈寬的。在脈寬比較器的輸入端直接用流過輸出電感線圈的信號與誤差放大器輸出信號進(jìn)行比較，從而調(diào)節(jié)占空比使輸出的電感峰值電流跟隨誤差電壓變化而變化。由于結(jié)構(gòu)上有電壓環(huán)和電流環(huán)雙環(huán)系統(tǒng)，因此，無論開關(guān)電源的電壓調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率和瞬態(tài)響應(yīng)特性都有提高，是目前比較理想的新型控制器。

SG3525內(nèi)置了5.1V精密基準(zhǔn)電源，微調(diào)至1.0%，在誤差放大器共模輸入電壓范圍內(nèi)，無須外接分壓電阻。SG3525還增加了同步功能，可以工作在主從模式，也可以與外部系統(tǒng)時(shí)鐘信號同步，為設(shè)計(jì)提供了極大的靈活性。在CT引腳和Discharge引腳之間加入一個(gè)電阻就可以實(shí)現(xiàn)對死區(qū)時(shí)間的調(diào)節(jié)功能。由于SG3525內(nèi)部集成了軟啟動(dòng)電路，因此只需要一個(gè)外接定時(shí)電容。SG3525的軟啟動(dòng)接入端（引腳8）上通常接一個(gè)軟啟動(dòng)電容。上電過程中，由于電容兩端的電壓不能突變，因此與軟啟動(dòng)電容接入端相連的PWM比較器反向輸入端處于低電平，PWM比較器輸出高電平。此時(shí)，PWM瑣存器的輸出也為高電平，該高電平通過兩個(gè)或非門加到輸出晶體管上，使之無法導(dǎo)通。只有軟啟動(dòng)電容充電，才使其引腳8處于高電平時(shí)，SG3525才開始工作。

由于實(shí)際中，基準(zhǔn)電壓通常是接在誤差放大器的同相輸入端上，而輸出電壓的采樣電壓則加在誤差放大器的反相輸入端上。當(dāng)輸出電壓因輸入電壓的升高或負(fù)載的變化而升高時(shí)，誤差放大器的輸出將減小，這將導(dǎo)致PWM比較器輸出為正的時(shí)間變長，PWM鎖存器輸出高電平的時(shí)間也變長，因此輸出晶體管的導(dǎo)通時(shí)間將最終變短，從而使輸出電壓回落到額定值，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)無靜差。反之亦然。外接關(guān)斷信號對輸出級和軟啟動(dòng)電路都起作用。當(dāng)Shut?down（引腳10）上的信號為高電平時(shí)，PWM鎖存器將立即動(dòng)作，禁止SG3525的輸出，同時(shí)，軟啟動(dòng)電容將開始放電。如果該高電平持續(xù)，軟啟動(dòng)電容將充分放電，直到關(guān)斷信號結(jié)束，才重新進(jìn)入軟啟動(dòng)過程。注意，引腳10不能懸空，應(yīng)通過接地電阻可靠接地，以防止外部干擾信號耦合而影響SG3525的正常工作。

反饋回路中，對輸出電壓信號的取樣，采用在輸出端并聯(lián)電阻。再將高壓經(jīng)電阻串聯(lián)衰減的方法實(shí)現(xiàn)。R3，R4，Rw為電壓取樣反饋電阻，電壓經(jīng)隔離反饋后，從SG3525芯片的1腳輸入，控制占空比，進(jìn)而調(diào)節(jié)輸出電壓，達(dá)到穩(wěn)壓的目的。其穩(wěn)壓原理是：若輸出電壓偏高，采樣反饋的信號也偏高，與SG3525中誤差放大器的基準(zhǔn)電壓比較后的電壓偏低，導(dǎo)致占空比的寬度變窄，引起輸出電壓下降；反之亦然。Rw是可調(diào)電阻，通過調(diào)節(jié)Rw來調(diào)節(jié)輸出電壓。

4、性能測試

系統(tǒng)的輸出電壓通過取樣電阻Rw來調(diào)節(jié)，改變可變電阻的值可以改變輸出電壓，所得實(shí)驗(yàn)波形，如圖3所示。圖3是取樣電阻Rw為20kΩ時(shí)的輸出電壓波形圖。由圖3（a）實(shí)際讀數(shù)可知，輸出電壓從OV上升到5kV的響應(yīng)時(shí)間為0.5s左右。電源系統(tǒng)具有較快的響應(yīng)速度，同時(shí)，由圖3（b）中的電壓波形局部放大圖可見，輸出電壓為5000V時(shí)，電壓波動(dòng)在士150V內(nèi)，由V×100%=3%可知，其最大電壓波動(dòng)小于5%。

圖3 ?可變電阻為20kΩ時(shí)的電壓輸出波形圖

5、結(jié)論

采用SG352控制芯片所設(shè)計(jì)的開關(guān)電源，具有傳統(tǒng)開關(guān)電源不可比擬的穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，能滿足目前精密電子系統(tǒng)中廣泛要求高電壓、低電流的小功率電源，同時(shí)滿足電源系統(tǒng)具有重量輕、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好、可靠性高等特點(diǎn)的要求。