基于SG3525的BOOST变换器.docVIP

目的及要求 目的： 1． 2．10V～30V； 输出电压：48V，纹波1%； 输出功率：100W 开关频率：40kHz 具有过流、短路保护和过压保护功能，并设计报警电路。 进行Boost变换电路的设计、仿真（选择项）与电路调试 设备（环境）及要求 1．2．．1．2．． 主电路由全控型器件 V、输出滤波电感 L、滤波电容 C、续流二极管 D和负载 R 组成。 全控型器件的控制脉冲如下图所示。 为分析稳态特性, 简化推导公式的过程, 特作如下假定: 全控型器件、二极管、电感、电容均是理想元件, 输出电压中的纹波电压与输出电压的比值小到允许忽略。下面将分别讨论电感电流处于不同开关状态时的工作原理。在0～ dTS 时段(TS 为开关周期, d 为占空比): 电流流过电感, 电感两端呈现正电压 UL=Ui, 在该电压作用下输出滤波电感中电流 iL 线性增长, 电感在储存能量; 在 dTS～ TS 时段: 电感释放磁场能量, 电感中电流 iL 线性衰减。利用稳态条件下电感两端电压在一个开关周期内平均值为零的基本原理, 在电感电流连续的条件下, 可以推导出输出、输入电压比与开关通断时间的占空比间的关系为: 通过改变开关管的占空比可以控制输出平均电压的大小。 电感 工作在CCM状态，则占空比： 最大临界电流 当D=0.5时为最大 （2）电容 MOSFET管 MOSFET承受的最大电压等于输出电压，取2倍的安全裕量，则管子的耐压为：100V。 最大电流： （4）二极管 电压、电流参数通MOSFET，且选快恢复二极管。 控制电路 控制电路由SG3525为核心组成，其内部框图如下 1.Inv.input(引脚 1)：误差放大器反向输入端。在闭环系统中，该引脚接反馈信号。在开环系统中，该端与补偿信号输入端（引脚 9）相连，可构成跟随器。 2.Noninv.input(引脚 2)：误差放大器同向输入端。在闭环系统和开环系统中，该端接给定信号。根据需要，在该端与补偿信号输入端（引脚 9）之间接入不同类型的反馈网络，可以构成比例、比例积分和积分等类型的调节器。 3.Sync(引脚 3)：振荡器外接同步信号输入端。该端接外部同步脉冲信号可实现与外电路同步。 4.OSC.Output(引脚 4)：振荡器输出端。 5.CT(引脚 5)：振荡器定时电容接入端。 6.RT（引脚 6）：振荡器定时电阻接入端。 7.Discharge(引脚 7)：振荡器放电端。该端与引脚 5之间外接一只放电电阻，构成放电回路。 8.Soft-Start(引脚 8)：软启动电容接入端。该端通常接一只 5 的软启动电容。 9.Compensation(引脚 9)：PWM比较器补偿信号输入端。在该端与引脚 2之间接入不同类型的反馈网络，可以构成比例、比例积分和积分等类型调节器。 10.Shutdown(引脚 10)：外部关断信号输入端。该端接高电平时控制器输出被禁止。该端可与保护电路相连，以实现故障保护。 11.Output A（引脚 11）：输出端 A。引脚 11和引脚 14是两路互补输出端。 12.Ground(引脚 12)：信号地。 13.Vc(引脚 13)：输出级偏置电压接入端。 14.Output B（引脚 14）：输出端 B。引脚 14和引脚 11是两路互补输出端。 15.Vcc（引脚 15）：偏置电源接入端。 16.Vref(引脚 16)：基准电源输出端。该端可输出一温度稳定性极好的基准电压。 特点如下： （1）工作电压范围宽：8—35V。 （2）5.1（1 1.0%）V微调基准电源。 （3）振荡器工作频率范围宽：100Hz?—400KHz. （4）具有振荡器外部同步功能。 （5）死区时间可调。 （6）内置软启动电路。 （7）具有输入欠电压锁定功能。 （8）具有 PWM琐存功能，禁止多脉冲。 （9）逐个脉冲关断。 （10）双路输出（灌电流/拉电流）： mA(峰值)。 实际需要的SG3525外围电路如下 注：此图为指导书给定的，有错误，5脚和6脚所接的电阻和电容位置应调换，接线时注意。 外围电路电容电阻参数（左端由上到下）： 10K 30K 104 10K 3.3K 103 105 MOSFET管的驱动电路 驱动电路设计如上图所示。 注：实际接线去除了光耦隔离和其两端的电阻直接将二极管输出接至9013和9014的基极 仿真及实验 Matlab搭建的仿真图如下 示波器波形如下图 saber仿真图 输出的控制波形 上为输出的方波控制信号 下为5脚输出的锯齿波 PWM