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标题 | 一种新型的脉宽调制放大器 |
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简介 | SA18是美国Apex Microtechnology 公司新推出的一种性能优良的新型脉宽调制放大器,本文对SA18芯片进行了详细介绍,并对其性能及其使用做出具体分析。 |
内容 |
1概述. SA18是一种性能优良的新型脉宽调制放大器,它可为负载提供10kw功率的它广泛应用于电机、电抗性负载、低频声波定位器、压敏元器件及离线式驱动器等。SA18脉宽调制放大器具有如下的特点: ● SA18的输出方式为半桥IGBT输出,其电压范围比较宽(16V---500V),在100的情况下,额定电流为 ● 控制方式为频率控制,非常灵活简单。 ● SA18内部的振荡器无需外部任何元器件的激励,其时钟输入端可将振荡器二分频,即提供的开关频率为22.5KHZ。 ● SA18芯片上的停机(shut down)输入端信号可以关断半桥输入的两个驱动器,因此,当网侧电流较大时,通过停机端限制可以保护放大器的短路,当负载短路时,其保电路将认为其接地。 ● SA18通过热过载直接显示温度的衰减来对输出端的IGBT进行保护。 ● SA18的封装采用的是12管脚密封的MO---127,面积较小,在板子上仅占用三平方英寸。 SA18芯片外观示意图如图1所示:
CLK IN:外部振荡器输入管脚 CLK OUT:内部振荡器的输出,它的频率为45KHZ FLAG(PWM/RAMP):内部比较器的反相端。SA08放大器在内部把CLK IN输入的振荡器方波频率进行二分频,然后通过RC网络输入到PWM/RAMP管脚。 SIG GND:信号地 PWR GND:功率地 SHDN:关断管脚,可以实现限流及外部关断两种功能。 OUT:放大器的输出管脚 Vcc:低压电源,典型值为15V Vs:功率电源,电压范围15V~500V (1) 工作过程中,每一个输出IGBT都会有125W的功率损耗,但值得注意的是在任意一段时间内仅有一个IGBT工作。 (2) 在没有特别说明的情况下, (3) 若芯片长时间工作在最大结温下,则会影响芯片的质量,减少芯片的寿命。降低器件的外部功率损耗可以获得较高的平均工作时间,具体的规则可参照与相应散热器有关的说明书。 SA18芯片由静态敏感性元器件组成,在使用过程中必须考虑电磁兼容的问题。内部物质含有氧化铍,不可以轻易打开封装,如果不慎破坏封装,切勿对其挤压,更不能对其进行机械处理,也不可以将其置于 电压控制型电压源
L=(1.4142*Rload*0.5)/(2π*Fc) C=(0.7071*2)/(2π*Fc*Rload) 我们选择同样的截至频率设计有源滤波器,该运算放大器以及它周围的元件在这里有两个目的: (1)作为一个差分运算放大器反馈输出采样电压。 (2)作为一个有源低通滤波器将输出采样电压从PWM信号中解调出来 参数计算如下:C=1/(2π*R*Fc) 在这里需要注意的是,在设计电路时必须确认反馈电压的极性,确保为负反馈。 积分器对输入信号和滤波后的反馈电压进行比较,实现电压反馈控制,克服电源电压、温度等参数变化对输出电压的影响。 5.芯片使用过程中的注意事项: ●时钟电路和斜坡信号发生器 SA18内部的时钟频率为45KHZ,在一般情况下,CLK 管脚和 CLK IN 连接在一起,时钟信号二分频,为产生斜坡信号的RC电路提供适当的频率。如果需要同步信号,可以从IN管脚输入时钟信号,确保其频率大小为45KHZ+/-2%。 ●输出标志位 当SA18检测到电路的故障状况时,其标志位会置高电平(10V),同样,当电流超过所设计的网侧电流时,标志位同样会置高电平。在下一个时钟周期标志位会复位为低电平,这充分反映了按照脉冲来限制电流的一大特色。当触发了内部电流限定值或者达到温度限定值,标志位将锁定在高电平。 ●保护电路 当网侧电流上升至额定输出电流的150%时,网侧电流监测器将会关断输出晶体管,当然,输出晶体管的温度也可以监测,当晶体管的温度达到大约
为一体,如图所示, 给定10V的SHDN信号直接接入SHDN管脚,只要SHDN的信号保持高电平,输出晶体管就会一直保持关断状态。 ●电源旁路 在正常运行过程中,足够的旁路设置是非常必要的。如果没有进行旁路设置,将会导致电路振荡,电路运行效率较低,并且在输出电路中也会有干扰。电源Vs两端可以并联一个容值至少
1. PULSE WIDTH MODULATION AMPLIFIERS―SA18 DATASHEET 2. Apex Microtechnology Volume 11 Databook |