Electrónica de Componentes: El SG3525
Introducción
El SG3525 es un circuito integrado ampliamente utilizado en el diseño de fuentes de alimentación conmutadas, inversores y reguladores de voltaje. Su eficiencia, versatilidad y facilidad de implementación lo convierten en una opción ideal para aplicaciones de conversión de energía. En este artículo, exploraremos su funcionamiento, características, aplicaciones y diseño de circuitos, con ejemplos prácticos y simulaciones.
Además, mostraré cómo funciona en un montaje real en protoboard y con un pequeño agregado.
Características del SG3525
El SG3525 es un regulador PWM (modulador por ancho de pulso) que permite generar señales de control para dispositivos de conmutación como MOSFETs y transistores IGBT. Entre sus características destacan:
- Operación en un rango de voltaje de 8V a 35V.
- Frecuencia ajustable mediante resistencias y capacitores externos.
- Salidas complementarias con capacidad de corriente de hasta 500mA.
- Protección contra sobrecorriente y bloqueo por bajo voltaje.
- Ciclo de trabajo ajustable hasta el 50%.
Funcionamiento del SG3525
El SG3525 integra un oscilador interno que genera una frecuencia base, la cual es utilizada para el control PWM. Su estructura incluye:
- Comparadores de error: Controlan la retroalimentación y ajustan el ciclo de trabajo.
- Amplificador de error: Regula la tensión de salida para mantener estabilidad.
- Disparador Schmitt: Controla los pulsos de conmutación.
- Latches de seguridad: Evitan condiciones de sobrecarga.
Aplicaciones del SG3525
El SG3525 se encuentra en una variedad de aplicaciones industriales y comerciales:
- Fuentes de alimentación conmutadas.
- Inversores de corriente DC-AC.
- Reguladores de voltaje y conversores de energía.
- Cargadores de batería eficientes.
Pines y Función del SG3525
El SG3525 cuenta con 16 pines, cada uno con una función específica dentro del circuito:
- Inv. Input (Pin 1): Entrada inversora del amplificador de error.
- Noninv. Input (Pin 2): Entrada no inversora del amplificador de error.
- Sync (Pin 3): Entrada de sincronización para operar con otros circuitos PWM.
- OSC. Output (Pin 4): Salida del oscilador interno.
- Cₜ (Pin 5): Conexión para el capacitor del oscilador.
- Rₜ (Pin 6): Conexión para la resistencia del oscilador.
- Discharge (Pin 7): Terminal de descarga del oscilador.
- Soft-Start (Pin 8): Controla el arranque progresivo del circuito con un capacitor externo.
- Compensation (Pin 9): Se usa para estabilizar la ganancia del amplificador de error mediante un capacitor.
- Shutdown (Pin 10): Entrada de apagado para desactivar la salida PWM en caso de fallo o sobrecarga.
- Output A (Pin 11): Primera señal de salida PWM para el control de conmutación.
- Ground (Pin 12): Conexión a la referencia de tierra del circuito.
- Vₐ (Pin 13): Alimentación de las salidas del SG3525.
- Output B (Pin 14): Segunda señal de salida PWM, complementaria a Output A.
- Vcc (Pin 15): Entrada de alimentación del SG3525, con un rango de 8V a 35V.
- Vref (Pin 16): Proporciona una referencia de voltaje de 5V para el circuito.
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Ejemplo de Circuito con SG3525
Una de las aplicaciones más comunes del SG3525 es el diseño de un inversor DC-AC para generar corriente alterna a partir de una fuente de corriente continua. A continuación, se describe un esquema básico de cómo se implementa este circuito:
Diseño del circuito
- Fuente de alimentación: Se suministra una entrada de 12V DC al circuito.
- Oscilador interno: El SG3525 genera una señal PWM con una frecuencia establecida por un capacitor y una resistencia externa.
- Salidas PWM: Las señales complementarias en Output A y Output B controlan dos transistores MOSFET de potencia.
- Transformador: Los MOSFET conmutan un transformador de alta frecuencia, que convierte la señal en una salida alterna.
Este diseño permite obtener una señal de salida AC a partir de una fuente DC, siendo ideal para sistemas de energía renovable y alimentación de equipos electrónicos.
Simulación del SG3525
Objetivos
- Simplemente mostraremos la modulación PWM con la variación del potenciómetro de control.
Vídeo de la simulación
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Experimento con el SG3525
Objetivos
- Mostrar de forma sencilla como está organizado el circuito y que función cumple con el SG3525.
- Mostrar la conmutación final de los pulsos de salida PWM, su relación entre si y sus ciclos de trabajo.
- Al final mostraremos un bono, que es simplemente una implementación propia del Datasheet.
Vídeo del experimento
Conclusión
El SG3525 es un circuito integrado esencial en la electrónica de potencia debido a su eficiencia y versatilidad. Su capacidad para generar señales PWM lo hace ideal para diversas aplicaciones, como fuentes conmutadas e inversores. Conocer su funcionamiento y estructura permite diseñar circuitos optimizados para diferentes necesidades. Si deseas seguir aprendiendo sobre su implementación y aplicaciones, explora nuestras asesorías y cursos especializados.
Referencias
- Pulse Width Modulator Control Circuit – SG3525A – Onsemi.
