2 基于SG3525的PWM Buck三電平變換器

2.1 電壓調節芯片SG3525

電壓調節芯片SG3525是一種性能優良，功能全面及通用性強的集成PWM電壓控制芯片。它具有振蕩器外同步，內置基準電壓源，死區調節，PWM鎖存器以及輸出級的最佳設計等特點。

SG3525為16腳芯片，具體的內部結構和封裝如圖3所示。其中，腳16為SG3525的基準電壓源輸出，精度可以達到（5.1±1％）V，采用了溫度補償，而且設有過流保護電路。腳5，腳6，腳7內有一個雙門限比較器，內電容充放電電路，加上外接的電阻電容電路共同構成SG3525的振蕩器。振蕩器還設有外同步輸入端(腳3)。腳1及腳2分別為芯片內誤差放大器的反相輸入端、同相輸入端。該放大器是一個兩級差分放大器，直流開環增益為70dB左右。根據系統的動態、靜態特性要求，在誤差放大器的輸出腳9和腳1之間一般要添加適當的反饋補償網絡。

（a）內部結構圖（b）封裝圖

圖3SG3525的內部結構圖和封裝圖

由于SG3525能輸出兩路占空比相等，且相位相差180°的驅動信號，所以適合于用來實現對非隔離型PWM三電平變換器的控制。

有一點需要注意的是，SG3525只能輸出占空比50％的驅動信號，所以只能實現非隔離型三電平變換器的占空比50％的工作情況。至于要實現變換器的占空比>50％的工作要求，則不能將SG3525的輸出直接驅動開關管，而必須附加一些環節，對此本文不加贅述。

2.2 驅動電路

為提高電路的效率及功率器件工作的可靠性，一般需要將控制電路的輸出信號加以功率放大。本文采用MC34152加隔離變壓器驅動的方法來設計驅動電路。

MC34152的外圍電路簡單，應用方便。它是8管腳的同相推挽驅動芯片，具體的內部結構和封裝如圖4所示。腳2與腳4為兩路控制信號輸入，經過芯片內部的推挽放大，直接輸出同相的兩路驅動信號(腳7及腳5)。為使芯片更加穩定地工作，一般在芯片的電源端并聯一個濾去高頻干擾的瓷片電容和一個濾去低頻干擾的電解電容。

（a）內部結構圖

（b）封裝圖

圖4 MC34152內部結構圖和封裝圖

當電路的功率較大及工作頻率較高時，一般要將控制電路與主電路隔離。所以，本文采用隔離變壓器來實現隔離。MC34152的輸出經一隔直電容后直接可以輸入到隔離變壓器的原邊。

本文所設計的驅動電路簡單可行，驅動波形比較理想：有快速的上升沿，并有一定的過沖，以加速開通，減小了開通損耗；同時，有反偏截止電壓，提供了足夠的反相門極驅動，減小了下降時間。

2.3 基于SG3525的PWMBuck三電平變換器

基于SG3525的PWMBuck三電平變換器的系統框圖如圖5所示。

圖5 基于SG3525的PWMBuck三電平變換器