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[求助] SG3525A芯片的若干问题

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一粒金砂(高级)

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发表于 2018-9-14 15:04:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
10芯币
【不懂就问】
如图的驱动芯片SG3525A内部结构图
【1】本来1和2引脚就是误差放大器的输入端,但是在输入到图中PWM比较器前,还有一个9脚的compensation,这是对什么进行补偿吗?
【2】5、6脚的Ct和Rt,在很多芯片中都看得到,是说来决定振荡器的频率,拿本图来说,为什么要有这个振荡器呢?起什么作用?
【3】图中的latch模块是RS触发器吧,它作用是储存PWM波?从它R端输出的信号和从它右侧输出的信号有什么不一样?
【4】资料上说:“振荡器的输出分为两路,一路以时钟脉冲形式送至双稳态触发器及两个或非门;另一路以锯齿波形式送至比较器的同相输入端”,双稳态触发器在图1里指的是F/F那个吧?但是送至比较器的锯齿波却不是从振荡器输出端输出,图中显示的是从CT脚输出到比较器的。
1.jpg   图1


2.jpg 图2


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maychang

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发表于 2018-9-14 16:47:38 | 显示全部楼层
【2】5、6脚的Ct和Rt,在很多芯片中都看得到,是说来决定振荡器的频率,拿本图来说,为什么要有这个振荡器呢?起什么作用?

SG3525是PWM控制芯片。PWM的意思是 pulse width modulate,即“脉冲宽度调制”。脉冲宽度调制是固定脉冲频率,改变脉冲占空比,来实现脉冲宽度变化。
既然是固定脉冲频率的“脉冲宽度调制”工作方式,当然就要有这么个频率(方波),就要由一个弛张振荡器来产生这个方波。Ct和Rt就是控制这个频率的元件。


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maychang

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发表于 2018-9-14 16:50:15 | 显示全部楼层
【1】本来1和2引脚就是误差放大器的输入端,但是在输入到图中PWM比较器前,还有一个9脚的compensation,这是对什么进行补偿吗?

9脚是片内两个运放的输出端。运放在使用时,必定存在由输出端到输入端的反馈,这个反馈电路由使用者决定。9脚是为引出运放输出信号所设置的。

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9脚是运放反馈用的,一般接电容和电阻到运放负极,防止振荡,可以这么理解吗?  详情 回复 发表于 2018-9-15 14:58


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maychang

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发表于 2018-9-14 16:52:33 | 显示全部楼层
【3】图中的latch模块是RS触发器吧,它作用是储存PWM波?从它R端输出的信号和从它右侧输出的信号有什么不一样?

latch 通常称为“锁存器”。上面的R和下面的S,不是输出端,而是锁存器的输入端。

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为什么要设置一个锁存器,来存储PWM波呢?  详情 回复 发表于 2018-9-15 15:04


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maychang

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发表于 2018-9-14 16:55:21 | 显示全部楼层
【4】资料上说:“振荡器的输出分为两路,一路以时钟脉冲形式送至双稳态触发器及两个或非门;另一路以锯齿波形式送至比较器的同相输入端”,双稳态触发器在图1里指的是F/F那个吧?但是送至比较器的锯齿波却不是从振荡器输出端输出,图中显示的是从CT脚输出到比较器的。

这句话没有错。Ct 两端是锯齿波,而5脚在芯片内部与比较器输入端联接。

点评

振荡器的作用知道了,是输出固定的PWM频率,但是如何让它分别的以始终脉冲和锯齿波的形式输出呢? 还有你说CT两端是锯齿波,且在内部与比较器输入相连,百度的资料说是有增加死区时间的作用,不理解  详情 回复 发表于 2018-9-15 15:01


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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2018-9-15 14:58:08 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-9-14 16:50
【1】本来1和2引脚就是误差放大器的输入端,但是在输入到图中PWM比较器前,还有一个9脚的compensation,这 ...

9脚是运放反馈用的,一般接电容和电阻到运放负极,防止振荡,可以这么理解吗?

点评

不仅是防止振荡,更重要的是控制该放大器的电压增益。 是否防止振荡,那要看整个反馈环路的要求是什么。  详情 回复 发表于 2018-9-15 15:22


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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2018-9-15 15:01:45 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-9-14 16:55
【4】资料上说:“振荡器的输出分为两路,一路以时钟脉冲形式送至双稳态触发器及两个或非门;另一路以锯齿 ...

振荡器的作用知道了,是输出固定的PWM频率,但是如何让它分别的以始终脉冲和锯齿波的形式输出呢?
还有你说CT两端是锯齿波,且在内部与比较器输入相连,百度的资料说是有增加死区时间的作用,不理解

点评

百度的资料说是有增加死区时间的作用,不理解 要想理解死区时间如何形成,需要先理解该振荡器如何工作。实际上死区时间是由振荡器输出脉冲经一支内部三极管后由7脚输出,再经一支外部电阻来控制电容的放电时间。  详情 回复 发表于 2018-9-15 15:43
但是如何让它分别的以始终脉冲和锯齿波的形式输出呢? SG3525内部振荡器输出锯齿波,即Ct两端电压。此锯齿波供比较器与一个固定电平(即运放输出端)进行比较。内部振荡器输出的矩形波供图中标注为F/F的触发器翻转  详情 回复 发表于 2018-9-15 15:37


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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2018-9-15 15:04:50 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-9-14 16:52
【3】图中的latch模块是RS触发器吧,它作用是储存PWM波?从它R端输出的信号和从它右侧输出的信号有什么不一 ...

为什么要设置一个锁存器,来存储PWM波呢?

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为什么要设置一个锁存器,来存储PWM波呢? 该锁存器最主要作用,是SG3525两个输出端(11脚和14脚)在一个PWM周期内一旦为低,在这个周期内不可能重新为高,保持低电平,直到下一个PWM周期开始。  详情 回复 发表于 2018-9-15 16:05
要理解这个锁存器作用,先要理解首帖虚线框内部分作用。该部分是两个四输入端或非门。或非门是任一输入端为高则输出为低。Under-Voltage Lockout 就是一个锁存器,为芯片供电的电源电压过低则该Under-Voltage Lockou  详情 回复 发表于 2018-9-15 16:02


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maychang

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发表于 2018-9-15 15:22:32 | 显示全部楼层
shaorc 发表于 2018-9-15 14:58
9脚是运放反馈用的,一般接电容和电阻到运放负极,防止振荡,可以这么理解吗?

不仅是防止振荡,更重要的是控制该放大器的电压增益。
是否防止振荡,那要看整个反馈环路的要求是什么。


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maychang

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发表于 2018-9-15 15:37:57 | 显示全部楼层
shaorc 发表于 2018-9-15 15:01
振荡器的作用知道了,是输出固定的PWM频率,但是如何让它分别的以始终脉冲和锯齿波的形式输出呢?
还有 ...

但是如何让它分别的以始终脉冲和锯齿波的形式输出呢?

SG3525内部振荡器输出锯齿波,即Ct两端电压。此锯齿波供比较器与一个固定电平(即运放输出端)进行比较。内部振荡器输出的矩形波供图中标注为F/F的触发器翻转使用。
至于如何分别以矩形脉冲和锯齿波输出,那是由振荡器的构造决定的。模拟电路教材中就有这样的例子。


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maychang

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发表于 2018-9-15 15:43:14 | 显示全部楼层
shaorc 发表于 2018-9-15 15:01
振荡器的作用知道了,是输出固定的PWM频率,但是如何让它分别的以始终脉冲和锯齿波的形式输出呢?
还有 ...

百度的资料说是有增加死区时间的作用,不理解

要想理解死区时间如何形成,需要先理解该振荡器如何工作。实际上死区时间是由振荡器输出脉冲经一支内部三极管后由7脚输出,再经一支外部电阻来控制电容的放电时间。

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关于7脚控制的死区时间,我在芯片手册里看的 图2中,就是你说的振荡器输出经过一个三极管,由PIN7输出,再经过一个外部电阻,见图1中的100欧姆,控制电容充放电时间 第一个疑问:振荡器输出给的是内部三极管的门极  详情 回复 发表于 2018-9-17 10:59


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maychang

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发表于 2018-9-15 16:02:27 | 显示全部楼层
shaorc 发表于 2018-9-15 15:04
为什么要设置一个锁存器,来存储PWM波呢?

要理解这个锁存器作用,先要理解首帖虚线框内部分作用。该部分是两个四输入端或非门。或非门是任一输入端为高则输出为低。Under-Voltage Lockout 就是一个锁存器,为芯片供电的电源电压过低则该Under-Voltage Lockout输出为高,两组三极管图腾柱下管导通,11脚或14脚输出为低。F/F两路输出互补,所以上下两路必不能同时为高。Latch输出也联接到四输入端或非门,Latch高电平输出同样使上下两路均输出为低。芯片10脚输入的高电平会使内部一支三极管导通,该三极管使接在8脚与地之间的外部电容放电,10脚高电平同时关断两个四输入端或非门。8脚外部电容充电过程,就是SG3525软启动(脉冲宽度逐渐加宽)的过程。

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芯片10脚输入的高电平会使内部一支三极管导通,该三极管使接在8脚与地之间的外部电容放电,10脚高电平同时关断两个四输入端或非门。8脚外部电容充电过程,就是SG3525软启动(脉冲宽度逐渐加宽)的过程。 关于软启动  详情 回复 发表于 2018-9-17 11:12


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maychang

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发表于 2018-9-15 16:05:03 | 显示全部楼层
shaorc 发表于 2018-9-15 15:04
为什么要设置一个锁存器,来存储PWM波呢?

为什么要设置一个锁存器,来存储PWM波呢?
该锁存器最主要作用,是SG3525两个输出端(11脚和14脚)在一个PWM周期内一旦为低,在这个周期内不可能重新为高,保持低电平,直到下一个PWM周期开始。

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那如果没有这个锁存器,pwm会在一个周期内变低后再次变高?这样就会出现误导通?  详情 回复 发表于 2018-9-16 15:16


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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2018-9-16 15:16:06 来自手机 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-9-15 16:05
为什么要设置一个锁存器,来存储PWM波呢?
该锁存器最主要作用,是SG3525两个输出端(11脚和14脚)在一个P ...

那如果没有这个锁存器,pwm会在一个周期内变低后再次变高?这样就会出现误导通?

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加入这个锁存器,缺点是输出脉冲(11脚和14脚)不可能很窄。我测量的结果,是输出脉冲小到1us之后再要减小(减小占空比),就会变成完全没有脉冲输出。所以0.5us的脉冲宽度对SG3525来说是做不到的。 某些开关电源控制芯  详情 回复 发表于 2018-9-16 15:57
在受到干扰情况下,就有误导通的可能。加入这个锁存器,可以让开关电源控制芯片工作更可靠。  详情 回复 发表于 2018-9-16 15:53


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发表于 2018-9-16 15:53:02 | 显示全部楼层
shaorc 发表于 2018-9-16 15:16
那如果没有这个锁存器,pwm会在一个周期内变低后再次变高?这样就会出现误导通?

在受到干扰情况下,就有误导通的可能。加入这个锁存器,可以让开关电源控制芯片工作更可靠。


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maychang

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发表于 2018-9-16 15:57:08 | 显示全部楼层
shaorc 发表于 2018-9-16 15:16
那如果没有这个锁存器,pwm会在一个周期内变低后再次变高?这样就会出现误导通?

加入这个锁存器,缺点是输出脉冲(11脚和14脚)不可能很窄。我测量的结果,是输出脉冲小到1us之后再要减小(减小占空比),就会变成完全没有脉冲输出。所以0.5us的脉冲宽度对SG3525来说是做不到的。
某些开关电源控制芯片没有这个锁存器,例如TL494,其输出脉冲宽度就可以很小。


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一粒金砂(中级)

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发表于 2018-9-16 19:22:51 | 显示全部楼层
真是难得给力的帖子啊


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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2018-9-17 10:59:07 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-9-15 15:43
百度的资料说是有增加死区时间的作用,不理解

要想理解死区时间如何形成,需要先理解该振荡器如何工作 ...

关于7脚控制的死区时间,我在芯片手册里看的
图2中,就是你说的振荡器输出经过一个三极管,由PIN7输出,再经过一个外部电阻,见图1中的100欧姆,控制电容充放电时间
第一个疑问:振荡器输出给的是内部三极管的门极信号,而PIN7是集电极,发射极接地,要是三极管导通,是不是就把外部与100欧姆连接的电容的电给写放掉了?
第二就是:死区时间的由来机理,是改变电阻来改变充放电,即电平变化的速度?
1.jpg
                                                                                         图1
2.jpg               图2

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第二就是:死区时间的由来机理,是改变电阻来改变充放电,即电平变化的速度? 改变电阻,控制电容放电所需要的时间。  详情 回复 发表于 2018-9-17 11:48
第一个疑问:振荡器输出给的是内部三极管的门极信号,而PIN7是集电极,发射极接地,要是三极管导通,是不是就把外部与100欧姆连接的电容的电给写放掉了? 没错。就是把外部定时电容存储的电荷给放掉。  详情 回复 发表于 2018-9-17 11:47


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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2018-9-17 11:12:40 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-9-15 16:02
要理解这个锁存器作用,先要理解首帖虚线框内部分作用。该部分是两个四输入端或非门。或非门是任一输入端 ...

芯片10脚输入的高电平会使内部一支三极管导通,该三极管使接在8脚与地之间的外部电容放电,10脚高电平同时关断两个四输入端或非门。8脚外部电容充电过程,就是SG3525软启动(脉冲宽度逐渐加宽)的过程。

关于软启动的两个问题
【1】图1也是在手册中的截图,PIN10为高,PIN8(Csoft-start)软启动的直接因为导通接地
但是你说的   使接在8脚与地之间的外部电容放电  是使图2中的C1通过芯片内部接地放电?

【2】图2中使能信号EN的给入,配合R1/2/3构成的静态工作点,让Q1工作,如果Q1导通,那么C1也会放电
如果PIN10为高,就让C1立马放电到吗?是这个机理吗,软启动本是让占空比缓慢增加,防止上升太多吧


3.jpg              图1


4.jpg              图2

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这两个问题,最好是看SG3525的datasheet,而且最好看原文。中文说明书的翻译未必很准确。  详情 回复 发表于 2018-9-17 11:55


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maychang

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发表于 2018-9-17 11:47:54 | 显示全部楼层
shaorc 发表于 2018-9-17 10:59
关于7脚控制的死区时间,我在芯片手册里看的
图2中,就是你说的振荡器输出经过一个三极管,由PIN7输出, ...

第一个疑问:振荡器输出给的是内部三极管的门极信号,而PIN7是集电极,发射极接地,要是三极管导通,是不是就把外部与100欧姆连接的电容的电给写放掉了?

没错。就是把外部定时电容存储的电荷给放掉。


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