一種基于PWM的推挽式開關電源的研究

圖1是選用SG3525設計的基于PWM的推挽式開關電源電路。其性能指標是：輸入電壓為AC176V－253V可調，輸入額定電壓為220V，輸出為5V/1A。本系統由SG3525產生兩路反向方波來控制MOSFET的導通與關閉，MOSFET驅動采用推挽方式。本設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，以調節控制輸出方波占空比來穩定輸出電壓。由于本設計采用推挽式功率變換電路，在輸入回路中僅有一個開關的通態壓降，而半橋和全橋電路有2個，因此在同樣的條件下，產生的通態損耗較小，變壓器可同時實現直流隔離和電壓變換的功能，磁性元件數目較少，成本較低。

圖1 系統原理圖

2.1控制器結構框圖及引腳功能說明

SG3525是定頻PWM電路，采用16引腳標準DIP封裝。其各引腳功能如圖2所示，內部引腳框圖如圖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，另一路送到基準電壓穩壓器的輸入端，產生穩定的電源。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態觸發器及兩個或非門；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態觸發器和振蕩器鋸齒波。雙穩態觸發器的兩個輸出互補,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時間，保證 V1 及 V2 不同時導通。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內部框圖