原標題：利用SG3524構成的穩壓電源電路

SG3524是一款經典的脈寬調制（PWM）控制器芯片，因其高集成度、靈活的控制能力和完善的保護機制，被廣泛應用于開關穩壓電源設計中。以下從核心功能、電路構成、工作原理及優化設計四個方面，介紹利用SG3524構建穩壓電源的關鍵要點。

一、SG3524的核心功能

SG3524內部集成了振蕩器、誤差放大器、PWM比較器、驅動電路及保護模塊，可實現電壓的閉環控制。其核心功能包括：

1. 可調頻率振蕩器：通過外部電阻和電容設定開關頻率（1kHz-400kHz），適應不同功率需求。

2. 雙路推挽驅動：輸出兩路互補方波（OUTA、OUTB），可直接驅動N溝道MOSFET，簡化驅動電路設計。

3. 精準基準電壓：內部提供1.23V基準源，為反饋環路提供高精度參考。

4. 多重保護機制：包括欠壓鎖定（UVLO）、過流保護（OCP）、軟啟動及限流功能，提升系統可靠性。

二、典型電路構成

以降壓型（Buck）拓撲為例，SG3524穩壓電源的核心元件包括：

1. 功率器件：MOSFET（如IRF540N）作為開關管，肖特基二極管（如MBR2045CT）作為續流二極管。

2. 儲能元件：電感（L1）和輸出電容（C_OUT）構成濾波網絡，平滑開關紋波。

3. 反饋網絡：由分壓電阻（R1、R2）將輸出電壓采樣后送至SG3524的誤差放大器反相端，與基準電壓比較。

4. 保護電路：采樣電阻（R_S）檢測電感電流，實現過流保護；可選配TL431實現過壓保護。

三、工作原理

1. 啟動與軟啟動
   輸入電壓上電后，SG3524的VCC引腳電壓逐漸升高。當超過啟動閾值（約8V）時，芯片開始工作，軟啟動電路通過內部電容充電緩慢增加PWM占空比，避免上電沖擊。

2. 穩壓控制

• 反饋調節：輸出電壓經R1、R2分壓后得到反饋電壓（V_FB），與內部1.23V基準比較。若V_OUT偏高，V_FB升高，誤差放大器輸出降低，PWM占空比減小，輸出電壓回落；反之亦然。

• 開關動作：OUTA輸出高電平時，MOSFET導通，輸入電壓通過電感向負載供電，同時電感儲能；OUTA輸出低電平時，MOSFET關斷，電感釋放能量，電流通過續流二極管維持輸出。

3. 保護機制

• 過流保護：采樣電阻R_S將電感電流轉換為電壓信號，當超過0.7V閾值時，SG3524內部比較器觸發，關閉PWM輸出，防止功率管損壞。

• 欠壓鎖定：若VCC電壓低于7.6V，芯片自動關斷，避免低電壓下工作異常。

四、優化設計要點

1. 布局與布線

• 功率回路最小化：將輸入電容、MOSFET、電感和二極管構成的環路面積壓縮至最小，降低寄生電感引起的振蕩和EMI噪聲。

• 信號地與功率地分離：SG3524的GND引腳與功率地單點連接，防止高頻開關噪聲干擾基準電壓和反饋信號。

• 反饋線屏蔽：反饋電阻連線盡量短且遠離開關節點，必要時采用屏蔽線或磁環濾波。

2. 效率提升

• 同步整流：用低導通電阻的MOSFET替代續流二極管，可顯著降低導通損耗，提升輕載效率。

• 輕載模式：通過外接電容至COMP引腳，使芯片在輕載時進入突發模式（Burst Mode），減少開關次數，降低損耗。

3. 保護功能擴展

• 過壓保護：在輸出端增加TL431穩壓器，當輸出電壓超過設定值時，TL431導通并拉低SG3524的COMP引腳，強制關閉PWM輸出。

• 溫度保護：在MOSFET散熱片上貼NTC熱敏電阻，當溫度超過閾值時，通過比較器切斷SG3524的VCC供電，實現過熱關斷。

五、應用場景

SG3524穩壓電源適用于輸入電壓波動較大、需高效率及可靠保護的場景，例如：

• 工業控制：為PLC、傳感器提供穩定12V/24V供電，適應輸入電壓范圍18V-36V。

• 通信設備：在4G/5G基站中，將-48V電池電壓轉換為12V，為光模塊供電。

• 車載電源：將車載24V電池電壓降至12V，為車載娛樂系統或ADAS攝像頭供電，需通過ISO 7637-2電磁兼容測試。

SG3524憑借其靈活的控制能力和強大的保護機制，成為開關電源設計的經典方案。通過合理選型、優化布局及擴展保護功能，可構建出滿足工業、通信及車載領域需求的高效、可靠穩壓電源。