脉宽调制器SG3525的应用特点及控制功能分析

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1、直流脉宽调速系统的组成如图1所示，由主电路、控制及保护电路、信号检测电路三大部分组成。1.主电路。二极管整流桥把输入的交流电变为肓流电，电阻R］为起动限流电阻,C1为滤波电容。可逆PWM变换器主电路系采用MOSFET所构成的H型结构形式,它是由四个功率MOSFET管（VT1、VT2、VT3、VT4）和四个续流二极管（VDkVD2、VD3、VD4）组成的双极式PWM可逆变换器，根据脉冲占空比的不同，在直流电机M上可得到正或负的肓流电压。2.控制及保护电路。SG3525为脉宽调制器。rf］R4、C4、VD5,R5、C

2、5、VD6构成逻辑延时环节。由非门1、2及与门电路3、4构成保护环节。此外，还有隔离及驱动电路。图中的G为电压给定器，ASR为转速调节器，ACR为电流调节器。3.检测回路。在VT1和VT4的源极回路中，串接两个取样电阻，其上的电压分别反映流过VT2、VT4的电流，经过差分放大输出一反映电流大小的电压Ug可作为双闭环系统的电流反馈信号。速度由与电动机同轴连接的永磁发电机TG测量，再经过速度变换器FBS变换为转速反馈信号Ufno回路中的电阻R2有两个作用。第一，可以用来观察波形，R?的阻值取1Q，其上的电压波形反映了

3、主冋路的电流波形。第二，作为过流保护用。当R2的电压超过整定值后，过流保护电路动作，关闭脉冲，从而保护功率MOSFET管。图］直流脉宽调速电路GACRA3R訝密佟雜蹙654321O911111115678三.脉宽调制器SG3525的应用特点及控制功能分析1.器件内部结构SG3525的内部结构如图2所示，它主要由基准电压调整器、震荡器、误差放大器、比较器、锁存器、欠压锁定电路、闭锁控制电路、软启动电路、输出屯路构成。02沁3325内箝垢构日2.欠压锁定功能基准电压调整器受15端的外加直流电压Vc的影响，当Vc低于7

4、V或严重欠压时，基准电压调整器的精度值就的不到保证，由于设置了欠压锁定电路，当出现欠电压时，欠电压锁定功能使A端线由低电压上升为逻辑高电平经过或非门输出转化为P1二A+B+C+Z)二P2=l+B+C+Z)=0,SG3525的13脚输出为高电平，功率驱动电路输出至功率场效应管的控制脉冲消失，逆变器无电压输出。3.系统的故障关闭功能为便于从主回路受检测到的故障信号，集成控制器内部T3晶体管基极经一电阻连接10引脚。过流保护环节检测到的故障信号使10脚为高电平，由于T3基极与A端线相连，故障信号产生的关闭过程与欠电压锁

5、定过程类似。在本电路中，过流保护环节还输出一个信号到与门的输入端，当出现过流信号时，检测环节输出一低电平信号到与门的输入端，使脉冲消失，与SG3525的故障关闭功能一起构成双重保护。1.软起动功能软起动功能的实现主耍由晶体管T3和外接电容C3及锁存器来实现的。当出现欠压或者有过流故障时，A端线高电平传到T3晶体管基极，T3导通为8引脚外接电容C3提供放电的途径,C3经T3放电到零电压后，限制了比较器的PWM'脉冲电压输出，该电压上升为恒定的逻辑高电平，PWM'高电平经PWM锁存器输出至D端线仍为恒定的逻辑高电平，

6、C3电容重新充电Z前，D端线的高电平不会发生变化，封锁输出。当故障消除后，A端线恢复为低电压正常值，T3截止，C3电容由50mA电流源缓慢充电，C3充电对PWM7和D端线脉冲宽度产牛影响，同时对P1和P2输出脉冲产牛影响，其结果是使P1和P2脉冲由窄缓慢变宽，只有C3充电结束后，P1和P2的脉冲宽度才不受C3充电的影响。这种软启动方式，可使系统主回路电机及功率场效应管避免承受过大的冲击浪涌电流。2.波形的产生及控制方式分析如图一所示，锯齿波作为载波信号Ut,调制信号由9脚输入，此图中，调制信号由可调电位器RP上的

7、电压信号Ur'和外加的给定信号Ug叠加而成，RP上的电压信号用于确定脉宽调制波的初始占空比，Ug可正可负，用于控制逆变器输出屯压的大小和极性，Ug也可以由摸拟或数字调节器的输出来控制，构成闭环自动控制系统。集成控制器SG3525的输出侧采用推拉式电路，可使关断速度加快。11脚、14脚与12脚连接。PWM脉冲由13脚输出，这样能够保证13脚的输出与锁存器的输出一致。有关的电压波形如图3所示。锯齿波与调制波的交点比较功能由比较器完成,Ut)Ui•时，比较器输出的PWM'波形由逻辑低电平变为高电平，Ut〈5时，比较器输

8、出的PWM'波形由逻辑高电平变为低电平。为保证PWM'波宽不至于太窄，用PWM锁存器锁存高电平值，并在CP脉冲下跳时对锁存器清零，以进行下一个比较点的锁存。CP八pwm4AQ1「nnri「nr1「AAp片口rqp帛口-1Pl+P2?nniinnnnnnnnnnnnPWM1IIIIII1nnnnnnnnnnnn图3SG3525内部有关的波形及PWM波形的形成如图所示，要改变