SG3525在ARL直读光谱负高压发生器中的应用（十一月）

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2、SG3525引脚功能及特点简介 （图二）




图二 SG3525引脚排列及功能介绍图


1. Inv.input(引脚1)：误差放大器反向输入端。在闭环系统中，该引脚接反馈信号。在开环系统中，该端与补偿信号输入端（引脚9）相连，可构成跟随器。


2. Noninv.input(引脚2)：误差放大器同向输入端。在闭环系统和开环系统中，该端接给定信号。根据需要，在该端与补偿信号输入端（引脚9）之间接入不同类型的反馈网络，可以构成比例、比例积分和积分等类型的调节器。


3. Sync(引脚3)：振荡器外接同步信号输入端。该端接外部同步脉冲信号可实现与外电路同步。


4. OSC.Output(引脚4)：振荡器输出端。


5. CT(引脚5)：振荡器定时电容接入端。


6. RT（引脚6）：振荡器定时电阻接入端。


7. Discharge(引脚7)：振荡器放电端。该端与引脚5之间外接一只放电电阻，构成放电回路。


8. Soft-Start(引脚8)：软启动电容接入端。该端通常接一只5uF 的软启动电容。


9. Compensation(引脚9)：PWM比较器补偿信号输入端。在该端与引脚2之间接入不同类型的反馈网络，可以构成比例、比例积分和积分等类型调节器。


10. Shutdown(引脚10)：外部关断信号输入端。该端接高电平时控制器输出被禁止。该端可与保护电路相连，以实现故障保护。


11. Output A（引脚11）：输出端A。引脚11和引脚14是两路互补输出端。


12. Ground(引脚12)：信号地。


13. Vc(引脚13)：输出级偏置电压接入端。


14. Output B（引脚14）：输出端B。引脚14和引脚11是两路互补输出端。


15. Vcc（引脚15）：偏置电源接入端。


16. Vref(引脚16)：基准电源输出端。该端可输出一温度稳定性极好的基准电压。

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3、SG3525广泛应用于用MOS管作为开关器件的DC/DC变换器中。


DC/DC变换器的主要特点是: 输出级采用推挽输出，双通道输出，占空比0～50%可调.每一通道的驱动电流最大值可达200mA,灌拉电流峰值可达500mA。可直接驱动功率MOS管，工作频率高达400KHz，具有欠压锁定、过压保护和软启动等功能。


该电路由基准电压源、震荡器、误差放大器、PWM比较器与锁存器、分相器、欠压锁定输出驱动级，软启动及关断电路等组成，可正常工作的温度范围是0～70℃。基准电压为5.1 V士1%，工作电压范围很宽，为8V到35 V。


图三、SG3525在DC/DC变换器中的应用

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二、 SG3525 的特点（图四）


a) 芯片内振荡器工作频率为100 Hz～400kHz ,设有引脚3为同步端 , 为多个SG3525联用提供方便。


b) 内置5. 1 V±1. 0 %的基准电压源。


c) 为了适应驱动快速场效应管的需要 ,末级采用推拉式工作电路 ,使开关速度更快 ,末级输出或吸入电流最大值可达 400 mA。


d ) 内设欠压锁定电路 ,当输入电压小于8V时 ,芯片内部锁定 ,停止工作(基准源及必要电路除外 ,使其消耗电流将降至小于 2 mA) 。


e) 有软启动电路 ,比较器的反相输入端即软启动控制端芯片的引脚8 ,可外接软启动电容C。该电容器内部的基准电压Uref由恒流源供电 ,达到2. 5 V的时间为t = (2. 5 V/ 50μA) C ,占空比由小到大(50 %)变化。


f) 内置 PWM(脉宽调制)锁存器将比较器送来的置位信号锁存 ,并将误差放大器上的噪声、 振铃及系统所有的跳动和振荡信号消除。只有在下一个时钟周期才能重新置位 ,系统的可靠性高。


图四 SG3525内部原理框图

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三、 SG3525 的控制特性



当 SG3525 调频电阻RT、调频电容CT一定时 ,改变脉冲宽度 ,就会得到输出脉冲宽度不同的一系列脉冲 ,得到引脚11、14 输出调宽电压与占空比的关系（图五）。从图中可以看出 ,当脉宽为周期的1/ 2时 ,输出电压幅度值最大。






图五 SG3525 的控制特性波形图

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四、SG3525 的典型应用电路


用SG3525及相关元件组成的脉冲调制12 VDC / 200 VAC逆变电源（图六）。



图六 SG3525 的典型应用电路

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五、SG3525 在ARL2460/360/4460直读光谱负高压发生器中的应用


1、负高压发生器是ARL ARL2460/360/4460直读光谱仪的重要部件。它的功能是为直读光谱仪的光电检测器PMT提供-1000V和-100V负高压电源。为了提高安全性和抗干扰能力，负高压发生器安装在一个金属屏蔽网罩内（图七）。




图七 ARL2460/3460/4460 直读光谱负高压发生器金属屏蔽罩实物图

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2、SG3525是负高压发生器的关键元件（图八、图九），在外围元件的辅助下，SG3525在电路中完成脉冲的产生及脉冲宽度的调制。




图八 ARL2460/3460/4460 直读光谱负高压发生器实物图


（箭头所指的IC1为SG3525）最后使负高压发生器产生光电倍增管PMT所需的-1000V和-100V负高压。






图九 ARL2460/3460/4460 直读光谱负高压发生器印刷电路板实物图

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3、负高压发生器：
负高压发生器由脉冲发生器电路、升压电路、整流输出电路、-1000V校正电路、-100V校正电路、超温保护电路等级部分组成（图十）。



图十 ARL直读光谱负高压发生器电路原理框图

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4、SG3525脉冲发生器电路


SG3525脉冲发生器电路 —— 由IC1（SG3525实际应用为KA3525A）（图十一）、1/4 IC2（OP400）、RY2组成。



图十一 SG 3525(KA3525A)在ARL2460/3460/4460 直读光谱负高压发生器的实际应用