一種基于PWM的推挽式開關(guān)電源的研究

圖1是選用SG3525設(shè)計的基于PWM的推挽式開關(guān)電源電路。其性能指標(biāo)是：輸入電壓為AC176V－253V可調(diào)，輸入額定電壓為220V，輸出為5V/1A。本系統(tǒng)由SG3525產(chǎn)生兩路反向方波來控制MOSFET的導(dǎo)通與關(guān)閉，MOSFET驅(qū)動采用推挽方式。本設(shè)計在變壓器的中心抽頭加入整流后的直流電壓，輸出部分采用全波整流，在輸出點(diǎn)上有分壓電阻給TL431提供參考電壓，并通過光電隔離反饋到SG3525，以調(diào)節(jié)控制輸出方波占空比來穩(wěn)定輸出電壓。由于本設(shè)計采用推挽式功率變換電路，在輸入回路中僅有一個開關(guān)的通態(tài)壓降，而半橋和全橋電路有2個，因此在同樣的條件下，產(chǎn)生的通態(tài)損耗較小，變壓器可同時實(shí)現(xiàn)直流隔離和電壓變換的功能，磁性元件數(shù)目較少，成本較低。

圖1 系統(tǒng)原理圖

2.1控制器結(jié)構(gòu)框圖及引腳功能說明

SG3525是定頻PWM電路，采用16引腳標(biāo)準(zhǔn)DIP封裝。其各引腳功能如圖2所示，內(nèi)部引腳框圖如圖3所示。直流電源V_s從腳15接入后分兩路，一路加到或非門，另一路送到基準(zhǔn)電壓穩(wěn)壓器的輸入端，產(chǎn)生穩(wěn)定的電源。振蕩器腳5須外接電容C_r，腳6須外接電阻R_T。振蕩器頻率f由外接電阻RT和電容C_r決定，。振蕩器的輸出分為兩路，一路以時鐘脈沖形式送至雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及兩個或非門；另一路以鋸齒波形式送至比較器的同相輸入端。比較器的反向輸入端接誤差放大器的輸出，誤差放大器的輸出與鋸齒波電壓在比較器中進(jìn)行比較，輸出一個隨誤差放大器輸出電壓高低而改變寬度的方波脈沖，再將此方波脈沖送到或非門的一個輸入端。或非門的另兩個輸入端分別為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和振蕩器鋸齒波。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的兩個輸出互補(bǔ),交替輸出高低電平，將 PWM 脈沖送至 V1 及 V2 的基極，鋸齒波的作用是加入死區(qū)時間，保證 V1 及 V2 不同時導(dǎo)通。最后，V1及V2分別輸出相位差為180°的PWM波。

圖2 SG3525引腳框圖

圖3 SG3525內(nèi)部框圖