《电力电子技术设计实践与探究》
指 导 书
项目名称 基于SG3525 的BOOST变换器设计
一、目的
1．熟悉BOOST变换电路工作原理，探究PID闭环调压系统设计方法。
2．熟悉专用PWM控制芯片工作原理，
3．探究由运放构成的PID闭环控制电路调节规律，并分析系统稳定性。 二、内容
设计基于SG3525的BOOST变换器，指标参数如下： ? 输入电压：9V～15V； ? 输出电压：24V，纹波<1%； ? 输出功率：50W ? 开关频率：40kHz
? 具有过流、短路保护和过压保护功能，并设计报警电路。 ? 具有软启动功能。
? 进行Boost变换电路的设计、仿真（选择项）与电路调试 三、实验仪器、设备
1．示波器、计算机、2．稳压电源 3．电烙铁四、实验原理 四、方案设计
1．变换器主电路设计
BOOST变换电路如图1所示，设MOSFET管的导通占空比为D，则变换器输出电压与输入电压关系为：UO=U/(1-D)
图1 BOOST主电路
1.1 电感设计：
工作在CCM状态，则占空比：
Dmax?1?Dmin?1?VS10?1??0.8V048VS30?1??0.375V048
最大临界电流 当D=0.5时为最大
IoBmax?50W/48V?1.1AIOBmax?LminVSTSD?0.5,此时VS＝24V8LVT?SS?68?H8IOBmax1.2 电容选取
由输出电压纹波<1%得：?VOf?0.01?2?c,fs?40kHz, fc=63.66HzVOfsC=1 =54.3?F2?fcR耐压为68V即可，高频电解电容。
1.3 MOSFET管的选取
MOSFET承受的最大电压等于输出电压，取2倍的安全裕量，则管子的耐压为：50V。 最大电流：
VSTSD?0.5?2.2A8L考虑安全裕量，取5A以上的管子。Imax?IO?
1.4 二极管的选取
电压、电流参数通MOSFET，且选快恢复二极管。
2. 控制电路设计
2.1 PWM控制器SG3525外围电路设计
SG3525内部原理框图如图2所示，外围电路如图3所示。SG3525使用说明书参见附件。
图2 SG3525内部原理
图3 外围电路
2.2 PID 闭环电路设计
为了使电路具有较好的动态和稳态性能，通过在SG3525的1、2、9管脚加入相应的PI调节环节，以使输出电压保持恒定值，原理图如下所示：
R2C19R11R35002300k
图4 典型PI调节电路
选取系统的PID调节参数分别为：R1=2K，R2=300K，C1=10nF，R3=100。
T1T2-5V68uH
图5 系统原理图
3. MOSFET管的驱动电路设计
如图5所示，MOS管驱动电路由T1和图组成推挽电路，开通时提供+15V
基于SG3525 的BOOST变换器设计
