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闭环调斥系统设计方法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,则变换器输岀电压与输入电压关系为：U（）=U/（1-D）d?TTTI丨丨I IT IT I 图1 BOOST主电路 1.1电感设计:D】nax^.nin 0-375m,n K 48最大临界电流半D=0・5吋为最大„maX = 50W /48V = 1.1AV TOli max= _^|D = 0.5,此时 VS=24VVsTs =68“H1.2电容选取由输出电床纹波〈1%得:=0.01 = 2兀厶 J； = 40RHz J； =63.66HzC= 2
1.3 MOSFET管的选取MOSFET承受的最大电圧等于输出电圧，取2倍的安全裕量，则管子的耐压为：50V考虑安全裕量,d=o.s = 2.2A取5/1以上的管子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16 6-%4声卿出I •d8 P I 10PPWM胡刖柱电路13111412欠电GE0定T UtG分相冒锁存50p,A 5澳差放大睹图2 SG3525内部原理图3夕卜围电路pi-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：Cl选取系统的PID调节参数分别为:R1=2K, R2=300K, Cl=10nF, R3=100o\lnIF*KHcla4h6ton5otccuiihuMo*n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电压信号，关断吋提供・5V电压信号。
五、实验步骤1. 设计主电路和控制电路总体方案和原理图2. 运用MATLAB或SABER仿真软件验证设计电路的正确性和和性能，判 断系统的稳态特性和动态特性是否满足要求3. 在多功能印制板上搭建所设计的电路，进行调试实验，进一步验证六、 实验报告要求1. 详细原理设计报告2. 详细仿真实验验证报告（选择项）3. 详细系统调试报告七、 实验注意事项1. 注意MOSFET的保护，防止短路或过压故障2. 注意示波器探头共地问题，及用电安全问题附件1三极管9013引脚图，封装外形㈠三极管9013引脚图1- Emitter发射极2. Base基极3. ColJector 集电极㈡三极管9013参数最大耗散功率(PG： 0. 625W最大集电极电流(IQ： 0. 5A集电极-发射极击穿电压(Vceo) : 25V集电极-基极击穿电压(Vcbo) : 45V发射极-基极击穿电压(Vbbo) : 5V集电极-发射极饱和压降(VCE): 0. 6V特怔频率(fr)： 150MHZ放大倍数：D64-91 E78-112 F96-135 G122-166 H144-220 1190-300附件2三极管9014引脚图，封装外形9014是非常常见的晶体三极管，在收音机以及各种放人电路中经常看到它, 应用范围很广，它是npn型小功率三极管，下面介绍9014的引脚图参数等资料，希望大家记住。
C90I49014三极管(TO-92封装)管脚图1、发射极 2、基极 3、集电极9014三极管参数集电极最大耗散功率PCM = 0. 4W (Tamb二25C)集电极最大允许电流ICM=0. 1A集电极基极击穿电压BVCB0=50V集电极发射极击穿电压BVCE0M5V发射极基极击穿电压BVEBO二5V集电极发射极饱和压降VCE(sat)=0. 3V (IC=100mA; IB二5mA) 基极发射极饱和压降 VBE(sat)=lV (IC=100mA; IB二5mA)特征频率fT二150MHzHFE： A二60~150; B=100"300; C二200~600; D二400~1000。