脉冲宽度调制芯片SG3526初探

西安电子科技大学机电工程学院 杨荣花 赵明英 赵子龙 李瑞鹏

脉冲宽度调制芯片SG3526初探

西安电子科技大学机电工程学院 杨荣花 赵明英 赵子龙 李瑞鹏

介绍了脉冲宽度调制芯片SG3526的引脚功能、内部结构及工作原理。给出了开环测试电路和闭环测试电路，通过改变芯片外围电路参数获得实验数据。数据表明输出PWM波的占空比与误差电压的大小呈线性关系，且频率随着外围电路电容电阻的增大而减小，同时此阻容的大小影响输出PWM波占空比的可调范围。

输出PWM波；频率；占空比；电阻电容

0 引言

随着科技的飞速发展，基于脉冲宽度调制的电源电路在人们的日常生活、自动控制技术、生物科技、医疗设备等领域扮演着越来越重要的角色。同时，随着自动控制技术的不断成熟以及功率器件的广泛应用，人们对电源电路的各种保护以及控制技术提出了更高的要求，本文主要讨论脉宽调制器SG3526的引脚功能、内部结构以及它的开闭环测试电路，同时探索误差电压的大小与输出PWM信号占空比的关系、外接电容电阻与输出PWM信号的频率、输出PWM信号的占空比可调节范围之间的关系。

1 SG3526引脚功能介绍及内部框图

SG3526是一款具有18引脚的单片电压型高性能脉冲宽度调制器，其正常工作电压范围为8V～35V，它是由锯齿波振荡器、误差放大器、比较器以及逻辑门等部分组成，除此之外，还包括软启动、欠压保护和过热保护等保护功能，表1是SG3526的引脚功能介绍表，图1.1所示是SG3526的内部结构图。

表1 SG3526引脚功能介绍表

从图1.1可以看出，SG3526芯片可输出两路PWM波，分别是由OUTPUTA和OUTPUTB组成双端输出，Vc为单端输出；频率由RT和CT组成的锯齿波振荡器控制（双端输出的频率是单端输出频率的一半），锯齿波振荡器输出的最高频率可达400KHz，RD决定输出PWM信号的死区时间（RD越大，死区时间越长）。引脚Vin为电源输入端，当Vin过低时，复位端变低，芯片被复位，当Vin达到正常工作范围时，复位端为高，软启动电路正常工作，即芯片具有欠压保护作用。

图1.1 SG3526内部结构框图

软启动电路由Css和构成，软启动的时间与Css的大小有关。

引脚+EA和引脚— EA为SG3526的内部误差放大器的输入端，在实际应用中，常在— EA、COMP之间跨接不同的元件使之成为所需要的调节器类型；理论上，双端输出PWM信号的最大占空比为50%，单端输出的PWM信号占空比最大可达100%。

引脚— Cs和引脚+Cs构成内部比较器，对整个芯片起限流保护作用。

2 开环测试

在开环测试电路中，要完成三项任务：输出PWM信号的占空比与误差电压之间的关系、RT和CT与输出PWM信号频率的关系以及它们对PWM占空比可调节范围的影响。

由于输出PWM信号对误差放大器的电压变化很敏感，为了测量方便，将误差放大器反相端接地，同相端接500倍的衰减器，通过改变输入的直流电压，使同相端电压发生变化，由此改变误差放大器输入电压，测量输出PWM信号的占空比，测试电路如图2.1和图2.2，实验数据如表2。

将表2数据绘成折线图2.3，可以看出输出PWM波的占空比与误差电压的大小之间呈线性关系。

在探索RT、CT与输出PWM信号频率的关系中，改变RT和CT使锯齿波振荡器的频率发生变化（RD接地），测量双端端输出PWM波的频率，实验数据折线图如图2.4和图2.5。

图2.1 SG3526单端输出开环测试电路

图2.2 SG3526双端输出开环测试电路

表2 输出PWM信号占空比与误差电压关系实验数据表（RT =19.7KΩ，CT =1nF，RD 接地，f=39.6K）

图2.3 输出PWM信号占空比与误差电压关系折线图

由图2.4和2.5可以看出输出PWM信号的频率与RT、CT存在反比关系。

在探索RT、CT与PWM占空比可调节范围的关系中，改变RT或CT（RD接地），测量双端输出PWM信号的占空比可调节范围，实验数据如表3所示。

图2.4 双端输出PWM信号的频率与CT关系折线图（RT=19.7KΩ）

图2.5 双端输出PWM信号的频率与RT关系折线图（CT=1nF）

表3 双端输出PWM波的占空比可调节范围与RT、CT关系实验数据表（RD接地）

3 闭环测试

在闭环测试电路中，测试双端输出PWM波的占空比与误差电压之间的关系（OUTPUTA和OUTPUTB输出一致，相位相差180°），测试电路如图3.1，实验数据如表4所示。

图3.1 SG3526双端输出闭环测试电路

表4 双端输出PWM波的占空比与误差电压关系实验数据表（RT=19.7KΩ，CT=1nF，RD接地，f=39.6KHz）

图3.2 双端输出PWM波的占空比与误差电压关系折线图

将表4数据绘成折线图3.2，可以看出在闭环测试电路中，双端输出PWM波的占空比与误差电压的大小成正比。

4 结束语

提出的SG3526的开闭环测试电路有效的证明了：输出PWM信号的占空比与误差电压的大小呈线性关系，在电路应用中，调节误差放大器的电压差，可以输出稳定的实际所需要的PWM波；芯片的锯齿波振荡器外围电路接入不同的RT、CT影响输出PWM信号的频率，且两者呈反比关系，同时，在实际应用中，接入RT、CT越大，则输出PWM信号的占空比可调节范围越大。

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The first exploration of the pulse width modulation chip SG3526

the pin function，internal structure and working principle of the pulse width modulation chip SG3526 are introduced.Showing the open loop test circuit and closed loop test circuit，and getting experimental data by changing the chip peripheral circuit parameters.the data shows that the duty cycle of the output PWM wave has a linear relation with the size of the error voltage，and the frequency decreases with the increase of peripheral circuit capacitance and resistance，at the same time，the size of the capacitance and resistance influences the adjustable range of the duty cycle of the output PWM wave.

PWM；frequency；the duty cycle；capacitance and resistance

杨荣花（1993—），女，硕士，主要研究方向：嵌入式系统、信号处理。

赵明英（1962—），男，硕士，副教授，主要研究方向：嵌入式系统、信号处理。

赵子龙（1994—），男，硕士，主要研究方向：嵌入式系统、信号处理。

李瑞鹏（1991—），男，硕士，主要研究方向：嵌入式系统、信号处理。