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纯净的硅(中级)

SG2525A芯片的内部结构问题 [复制链接]

 
6芯积分

如图1,是SG2525驱动芯片的内部图

【1】图2中说到(黄线部分),图1内部的振荡器输出分为两路,一路是时钟脉冲形式送给后级逻辑门电路,一路是锯齿波形式送给内部比较器同向端。

从图1可看的得知,送给内部比较器的信号,是来自输入引脚Ct端,怎么又说成是来自振荡器的输出呢?

【2】图2中(最下面的黄线部分)说到,或非门其中一个输入信号来自振荡器的锯齿波输出,但是之前说过锯齿波不是送给了内部比较器同向端吗?

微信图片_20200918083429.jpg                                                                                                                                                                                图1

 

微信图片_20200918083437.jpg                                                                                                                                                                                  图2


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【1】图2中说到(黄线部分),图1内部的振荡器输出分为两路,一路是时钟脉冲形式送给后级逻辑门电路,一路是锯齿波形式送给内部比较器同向端。

从图1可看的得知,送给内部比较器的信号,是来自输入引脚Ct端,怎么又说成是来自振荡器的输出呢?

 

看书不仔细。

文中说得很清楚:振荡器输出分为两路,一路是时钟脉冲形式送给后级逻辑门电路(下图中用蓝色表示),一路是锯齿波形式送给内部比较器同向端(下图中用红色表示)。

 

SG3525A Back.png


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二楼图中可以看出:红色这路信号和蓝色这路信号都联接到片外,红色信号联接到5脚,蓝色信号联接到4脚。该芯片联接好外部元件,上电后可以用示波器看到4脚和5脚的波形。4脚波形是窄脉冲,5脚波形是近似锯齿波。


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本帖最后由 maychang 于 2020-9-18 11:02 编辑

【2】图2中(最下面的黄线部分)说到,或非门其中一个输入信号来自振荡器的锯齿波输出,但是之前说过锯齿波不是送给了内部比较器同向端吗?

这里所说的 “或非门其中一个输入信号来自振荡器的锯齿波输出” ,是指锯齿波经过比较器的输出(矩形波),再经锁存器锁存的信号,如下图绿色所示。

SG3525A Back.png

 


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负责产生矩形脉冲(PWM波)的部分是上图中标注 “PWM” 和标注 “Latch” 的部分,负责产生 “死区” 的是蓝色线,负责两路交替输出的是图中标注 “F/F” (Flip/Flop) 那部分。

点评

SG2525的实际电路中,CT脚对地接一个电容,RT脚对地接一个电阻,以此确定振荡频率。 【3】但是资料里说,在CT脚和Discharge脚之间串接一个电阻,来设定死区时间,而在5楼中说到蓝线部分是产生死区,这个原理是什  详情 回复 发表于 2020-9-19 07:59

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maychang 发表于 2020-9-18 11:39 负责产生矩形脉冲(PWM波)的部分是上图中标注 “PWM” 和标注 “Latch” 的部分,负责 ...

SG2525的实际电路中,CT脚对地接一个电容,RT脚对地接一个电阻,以此确定振荡频率。

【3】但是资料里说,在CT脚和Discharge脚之间串接一个电阻,来设定死区时间,而在5楼中说到蓝线部分是产生死区,这个原理是什么样的?

【4】第7引脚(discharge)的工作原理是不是,当其所接的内部三极管(2楼图中红线包围附近的三极管)导通时,把与CT脚外接的振荡电容电量释放,从而使SG2525停止工作?

点评

“死区” 并不是两路开关管均关断那段时间,而是误差放大器输出已经正向饱和(此时PWM占空比达到最大),两路输出(11脚和14脚)也有一段时间均为低电平。换句话说,死区是占空比最大时也不会有任何一路输出为  详情 回复 发表于 2020-9-19 15:14
【4】第7引脚(discharge)的工作原理是不是,当其所接的内部三极管(2楼图中红线包围附近的三极管)导通时,把与CT脚外接的振荡电容电量释放,从而使SG2525停止工作? 不能说 “使SG2525停止工作”。  详情 回复 发表于 2020-9-19 14:46
6脚对地的电阻(RT)通过振荡器内部电路,决定了对电容(CT)的充电电流。由下图左边可知,该电阻越大,电容充电时间越长。7脚是使电容放电用的(这正是你第【4】个问题)。由下图右边可知,7脚与5脚之间电阻越大,电容放  详情 回复 发表于 2020-9-19 14:43
"SG2525的实际电路中,CT脚对地接一个电容,RT脚对地接一个电阻,以此确定振荡频率。" 严格地说,振荡频率由CT脚对地电容、RT脚对地电阻、7脚与5脚之间的电阻共三个元件共同决定。  详情 回复 发表于 2020-9-19 14:34

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shaorc 发表于 2020-9-19 07:59 SG2525的实际电路中,CT脚对地接一个电容,RT脚对地接一个电阻,以此确定振荡频率。 【3】但是资料里 ...

"SG2525的实际电路中,CT脚对地接一个电容,RT脚对地接一个电阻,以此确定振荡频率。"

严格地说,振荡频率由CT脚对地电容、RT脚对地电阻、7脚与5脚之间的电阻共三个元件共同决定。


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本帖最后由 maychang 于 2020-9-19 14:47 编辑
shaorc 发表于 2020-9-19 07:59 SG2525的实际电路中,CT脚对地接一个电容,RT脚对地接一个电阻,以此确定振荡频率。 【3】但是资料里 ...

6脚对地的电阻(RT)通过振荡器内部电路,决定了对电容(CT)的充电电流。由下图左边可知,该电阻越大,电容充电时间越长。7脚是使电容放电用的(这正是你第【4】个问题)。由下图右边可知,7脚与5脚之间电阻越大,电容放电时间越长(也就是死区时间越长)。7脚与5脚之间电阻允许为零(短路),此时放电最迅速,死区时间最短。但7脚与5脚之间不允许开路,否则电容不能放电,也就振荡不起来。

SG3525.png 这三个引脚以及三个元件的联接见上图右下角。

所以,振荡频率由RT、CT和RD共同决定。


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shaorc 发表于 2020-9-19 07:59 SG2525的实际电路中,CT脚对地接一个电容,RT脚对地接一个电阻,以此确定振荡频率。 【3】但是资料里 ...

【4】第7引脚(discharge)的工作原理是不是,当其所接的内部三极管(2楼图中红线包围附近的三极管)导通时,把与CT脚外接的振荡电容电量释放,从而使SG2525停止工作?

不能说 “使SG2525停止工作”。电容放电,只不过是电容两端电压恢复到原始状态,开始下一个振荡周期。


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本帖最后由 maychang 于 2020-9-19 15:15 编辑
shaorc 发表于 2020-9-19 07:59 SG2525的实际电路中,CT脚对地接一个电容,RT脚对地接一个电阻,以此确定振荡频率。 【3】但是资料里 ...

“死区” 并不是两路开关管均关断那段时间,而是误差放大器输出已经正向饱和(此时PWM占空比达到最大),两路输出(11脚和14脚)也有一段时间均为低电平。换句话说,死区是占空比最大时也不会有任何一路输出为高电平那段时间。实际上,在SG3525A中比电容放电时间稍长一点点,可以认为电容放电时间就是死区时间。这是可以用示波器看出来的。

如果误差放大器输出不是正向饱和,那么死区时间照旧,但3楼图中PWM比较器在电容被7脚放电之前就翻转并被锁存器锁定,两路输出(11脚和14脚)均低电平。

点评

这里能否具体讲一下,通过5脚和7脚之间串接电阻给CT进行放电,以此来达到死区效果,既然都是PWM占空比最大了,经过比较器后,为什么两路输出(11和14脚)依旧都输出低电平?CT被放电怎么影响到11和14脚输出的高低点  详情 回复 发表于 2021-1-19 09:29

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https://html.alldatasheet.com/html-pdf/70476/LINER/SG1524/905/7/SG1524.html

有一份比较旧的LT1524的datasheet,这个带有振荡器部分的内部原理图,RT和CT那里,RT是设置给CT充电的恒流源的电流,然后恒流源给CT充电,这个时候,充电时恒流的,所以CT上就是三角波。当CT电压充到一定程度的时候,CT上的电压高于内部的比较器输入,然后连接到CT的放电电路就会工作,这时CT会快速放电,所以波形应该是斜的锯齿波。

SG3525的振荡器部分应该是相同的,我个人觉得还是有完整的内部结构比较好一些。网上好像除了这份比较旧的datasheet是完整的内部原理图,其他的都是框图形式的,不太好理解振荡器部分的工作原理。

 

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谢谢分享  详情 回复 发表于 2020-10-1 16:51

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guyanqiu 发表于 2020-9-22 07:22 https://html.alldatasheet.com/html-pdf/70476/LINER/SG1524/905/7/SG1524.html 有一份比较旧的LT1524 ...

谢谢分享


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maychang 发表于 2020-9-19 15:14 shaorc 发表于 2020-9-19 07:59 SG2525的实际电路中,CT脚对地接一个电容,RT脚对地接一个电阻,以此确定 ...

这里能否具体讲一下,通过5脚和7脚之间串接电阻给CT进行放电,以此来达到死区效果,既然都是PWM占空比最大了,经过比较器后,为什么两路输出(11和14脚)依旧都输出低电平?CT被放电怎么影响到11和14脚输出的高低点平?看到您下面说的这句话,是不是还和SG3525里面的锁存器有关系?

”如果误差放大器输出不是正向饱和,那么死区时间照旧,但3楼图中PWM比较器在电容被7脚放电之前就翻转并被锁存器锁定,两路输出(11脚和14脚)均低电平。“ 

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『看到您下面说的这句话,是不是还和SG3525里面的锁存器有关系?』 这个事情,说起来篇幅较长。且待我画出曲线来再说明。  详情 回复 发表于 2021-1-19 12:16

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shaorc 发表于 2021-1-19 09:29 这里能否具体讲一下,通过5脚和7脚之间串接电阻给CT进行放电,以此来达到死区效果,既然都是PWM占空比最 ...

『看到您下面说的这句话,是不是还和SG3525里面的锁存器有关系?』

这个事情,说起来篇幅较长。且待我画出曲线来再说明。

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好的,您更新此问题的回答时,望来此告知,谢谢  详情 回复 发表于 2021-1-21 08:43

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maychang 发表于 2021-1-19 12:16 『看到您下面说的这句话,是不是还和SG3525里面的锁存器有关系?』 这个事情,说起来篇幅较长。且待我 ...

好的,您更新此问题的回答时,望来此告知,谢谢

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论坛里面曾讨论开关电源是模拟电路还是数字电路。 从16楼到21楼叙述可知:SG3525以及其它开关电源控制芯片里面,又有模拟电路(例如误差放大器EA、锯齿波振荡电路Oscillator、比较器PWM),又有数字电路(例如Flip-F  详情 回复 发表于 2021-1-21 12:32
由此我们可以知道:16楼第(5)行和第(6)行对应的是17楼图中(5)点和(6)点的波形。第(5)行和第(6)行各有一个锯齿波周期被Flip-Flop互补输出 “封锁” 掉了。 我们还可以看出:(5)点和(6)点 “导通&rd  详情 回复 发表于 2021-1-21 12:27
16楼图中有个Flip-Flop,该电路在《数字电路》课程中往往称为T`触发器。其动作逻辑为:输入端来一个上升沿则触发器翻转一次,而且两个输出端互补输出,即一个输出端为高电平则另一个输出端为低电平,输入端到来一个  详情 回复 发表于 2021-1-21 12:20
17楼图中有两个 “或非” 门A和B,各有三个输入端。A和B上面输入端联接到Filp-Flop的互补输出端。 暂时先不看A和B上面的输入端,把A和B当做二输入或非门。那么,由 “或非” 特性可知,A和B  详情 回复 发表于 2021-1-21 12:14
16楼第(3)行波形,对应17楼(3)点波形,即PWM部分输出波形。 PWM实际上是个比较器。但17楼图中并未给出三个输入端极性。从下图可知:三个输入端中,上面那个是同相输入端,中间那个和下面那个是反相输入端。 [a  详情 回复 发表于 2021-1-21 12:07

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shaorc 发表于 2021-1-21 08:43 好的,您更新此问题的回答时,望来此告知,谢谢

SG3525_1.png 上图画出了六行波形。横轴不用说是时间,纵轴是电压,但纵坐标只有相对意义,除第一行外,只表示高低电平,故未标注单位。


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本帖最后由 maychang 于 2021-1-21 11:48 编辑
shaorc 发表于 2021-1-21 08:43 好的,您更新此问题的回答时,望来此告知,谢谢

SG3525_2.png 16楼图第一行是上图标注(1)处波形,即外接定时电容两端的波形。该电容两端电压上升和下降都是指数曲线,为简单起见,本图画成了直线。16楼图中可以看出,这是近似锯齿波。上升是靠外接电阻为该电容充电,下降是靠芯片内部三极管对该电容放电。第一行波形中的虚线,是误差放大器EA输出端电压。因为误差放大器EA输出不可能变化很快,所以虚线近似水平。实际上,误差放大器EA输出电压是较缓慢变化的,即该虚线会缓慢升高或者降低。


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shaorc 发表于 2021-1-21 08:43 好的,您更新此问题的回答时,望来此告知,谢谢

16楼第(2)行,对应17楼(2)点波形,即振荡电路输出端波形。注意该点波形是锯齿波下降时为高电平。


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shaorc 发表于 2021-1-21 08:43 好的,您更新此问题的回答时,望来此告知,谢谢

16楼第(3)行波形,对应17楼(3)点波形,即PWM部分输出波形。

PWM实际上是个比较器。但17楼图中并未给出三个输入端极性。从下图可知:三个输入端中,上面那个是同相输入端,中间那个和下面那个是反相输入端。

SG3525_3.png 我们暂不管下面那个输入端,只看上面和中间那两个输入端。上面输入端接到定时电容,下面输入端接到误差放大器EA输出端。所以我们可以判断:当定时电容两端电压高于误差放大器输出端电压时,PWM比较器输出为高电平。这正是16楼第(3)行波形。


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shaorc 发表于 2021-1-21 08:43 好的,您更新此问题的回答时,望来此告知,谢谢

17楼图中有两个 “或非” 门A和B,各有三个输入端。A和B上面输入端联接到Filp-Flop的互补输出端。

暂时先不看A和B上面的输入端,把A和B当做二输入或非门。那么,由 “或非” 特性可知,A和B任一输入端为高则输出为低,所谓 “有高就低”,则A或者B输出波形应该如16楼第(4)行波形。17楼第(4)行波形与第(2)行波形和第(3)行波形的关系,务必看懂。第(4)行就是第(2)行和第(3)行 “或非” 逻辑运算后的结果。


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