2022-2023学年高二物理竞赛课件：集成开关型稳压器

集成开关型稳压器 1 2 集成开关型稳压器 典型的开关电源控制器和开关电源见下表 型号 电源范围/V 最大输出电流 /A 内部参考源 /V 输出级形式 TL494 7～40 0.2 5 推挽或单端 SG3524 8～35 0.1 5 推挽 SG3525 8～35 0.5 5 推挽 LM2575 3.5～35 1 1.23 _ 表中前三个是开关电源控制器，后一个是单片开关电源稳压器。 实际上就是一个脉冲宽度调制（PWM）控制器， 经常也用于其它脉宽调制场合。 集成开关稳压器，一般有两大类型。一类是包括调整管在内的集成开关稳压器;另一类称为开关电源控制器，它不包括调整管。 (1)开关稳压电源概述 3 利用开关电源控制器可以方便地构成开关电源。 SG3524是一个典型的性能优良的开关电源控制器，其内部的结构框图如图8.4.3所示。 开关稳压电源控制器SG3524 图8.4.3 SG3524的内部方框图 它的内部包括误差放大器、限流保护环节、比较器、振荡器、触发器、输出逻辑控制电路和输出三极管等环节。 4 3524从11和14脚输出在时间上互相错开的两路控制信号，其开关频率由6和7脚外接的RT和CT决定。1和2脚是内部运算放大器的输入端，R1和R2构成反馈回路。16脚是基准源，由R3和R4给误差运算放大器提供一个与反馈信号比较的给定电压。 V3和V4是或非门的输出，只要或非门的输入端有高电平，它的输出即为低电平。 V3和V4的输出由V2、CP、Q或Q决定。因Q和Q只能有一个是高电平，T2和T1不可能同时导通。 T1和T2只能按推挽方式工作，轮流交替导通。 5 SG3524电路控制过程的波形如图所示。 图SG3524的波形图 锯齿波由振荡器提供，V1是误差放大器的输出，它们一起加到比较器上。 V2是比较器的输出。振荡器输出的时钟驱动T '触发器，CP、Q和V2 的或非是V3，决定T1的通断。CP、Q和V2 的或非是V4，决定T2的通断。由于Q和Q等宽，加上V2的存在，所以V3和V4这两路信号之间有一定的死区，以保证T1和T2 管不会同时导通。 6 当V1降低时， V2加宽， T1和T2的宽度变窄，导通时间减小。反之，当V1增加时， T1和T2 的导通时间增加。 7 图16.16 开关稳压电源应用电路 设负载电流加大，VO下降，反馈电压减小，误差放大器的输出V1增加， T1和T2的导通时间增加，输出电压VO增加。 (3) SG3524构成的开关稳压电源 现在来讨论3524构成的开关稳压电源的工作原理。 图SG3524的内部方框图 反之，当VO增加时，反馈电压增加， V１输出减小， T1和T2的导通时间减小，输出电压VO 减小。 8 　SG3524的10脚也有保护功能，当10脚加高电平时，可以强迫V1下降， T1和T2关断。10脚与4脚可实现双重保护。 当三极管的电流过大时，电阻R9上的压降增加到使限流运算放大器的输出为低，即V1在大大下降， 使T1和T2 关断。 由于SG3524可在较高的频率下工作，T1和T2 应选用高频开关管。变压器应采用高频变压器，滤波电感和滤波电容都可以选用较小的数值。 9  整流电路的工作原理  电容滤波电路的工作原理及有关计算  各种线性稳压电路的工作原理及计算  三端集成稳压器的应用  开关稳压电源的原理 10 振荡频率： 调Rp2可使正弦波的失真达到较理想的程度 管脚图 11 1、RC、LC选频网络的选频原理，利用相位平衡条件判断振荡电路能否起振及振荡频率的估算。 2、掌握求解各种比较器的门限电压及画传输特性的方法。 3、熟悉集成运放组成的非正弦波发生器的工作原理和振荡频率的计算方法。 12 3、Pomax=？ VCC=18V UCES=2V 4、电路的效率η $