TL494开关电源设计解析

电源电压 集电极电压 集电极输出电流(每个三极管) 误差放大器输入共模电压 反馈/PWM比较器输入端电流 基准输出电流 计时电阻 计时电容 振荡器频率
1A/400V
103/250V C4
R2 47 T2 TIP127 (100V/5A/Darl-L)
L1 10mH/0.5A
+12
六、 原 理 图
1000u/35V C1
R5 10K
12 11 8
R3 4K7
10 9
104 C6
E1
3 2 1
4K7 R13
FR107 D4
104 C10 C8 470u/25V 5K1 R17
VCC
E2
C2
C1
R12 100K
PW M IN1 IN1 +
4K7 R10
IC2
494
CONT +5V
13 14
R11 4K7 C8 100u/25V R15 2K R7 4K7
四、TL494的内部结构与功能
1. 结构
输出控制 13 8 振荡器
RT
VCC
6 D Q 5
CT Q1
9 11 10
触发器 死区时间比较器 CK Q
Q2 0.12V 0.7V
4 死区时间控制 PWM比较器
12
0.7mA
VCC 欠压锁定
4.9V
基准调整器
3.5V
1
2
3
15
16
14 Ref输出
7
误差放大器1 反馈/PWM比较器输入
C7 10u/16V
IN2 + GND IN2 CT RT
DE AD 4
R16 3K6
16
C5 332
15
R14 10K
5
6
7
R6 10K 图三：由TL494组成降压型开关稳压电源 R9 0.1
R8 47
稳压原理－－输出电压负反馈。
若某种原因导致输出电压过高，则误差放大器1同向端电位升高，反馈/PWM端电 位上升，Q1管导通时间减少，占空比减少，结果输出电压减少。最终使输出电压 保持稳定，R17和R16中点电压为5V。R12/R10为误差放大器1的静态放大倍数， 影响控制精度。C6和R13影响误差放大器1的动态放大倍数，抑制瞬变。
3.
4.
5.
三、单端正激式开关电源的工作原理
1. 导通状态 U I UO UL I ON t1 t1 L L 2. 截止状态 UO UL I OFF t2 t2 L L 3. 输入输出关系
I ON I OFF
U O U I
t1 t1 t 2
ε 称为占空比
R12 100K
PW M IN1 IN1 +
4K7 R10
IC2 1000u/35V C1
494
CONT +5V
13 14
R11 4K7 C8 100u/25V R15 2K R7 4K7
C7 10u/16V
IN2 + Байду номын сангаасND IN2 CT RT
VCC
E2
E1
C2
C1
六、 原 理 图
1A/400V
103/250V C4
R2 47 T2 TIP127 (100V/5A/Darl-L)
L1 10mH/0.5A
+12
R5 10K
12 11 8
R3 4K7
10 9
104 C6
3 2 1
4K7 R13
FR107 D4
104 C10 C8 470u/25V 5K1 R17
CT
2. TL494的时 序 (续 )

死区时间控制 触发器 时钟
反馈/PWM比较器输入

当输出控制电压 Q =H时， Q和时 钟信号均为0时， Q Q1基极获高电 平导通， /Q和 Q1射极 时钟信号均为0 时， Q2基极获 Q2射极 高电平导通，两 管轮流导通，称 输出控制 为推挽工作方式。 当输出控制电压 =L时，时钟信 号为0时， Q1 和Q2基极获高 电平导通，两管 同时导通，称为 单端工作方式。
误差放大器2 图一：TL494内部框图
四、TL494的 内部结构与功 能
1. 结构
CT
死区时间控制 触发器 时钟
反馈/PWM比较器输入
Q
Q
Q1射极
Q2射极
输出控制 图二：TL494时序图
2.


TL494的时序
当锯齿波电平＜死区时间控制电平时，死区时间比较器输出高电平。
当锯齿波电平＜反馈/PWM输入电平时，PWM比较器输出高电平。 死区时间控制电压和反馈/PWM输入电压，二者中较高的电平控制触发器时钟 宽度。
2. 3.
二． 课题的意义
1. 2. 具有实用性：几乎所有的电子设备都涉及电源设计，容 量较大时多采用开关电源。 掌握一种共性技术：脉冲宽度调制技术－PWM是一项共 性技术，应用面广，如硅整流弧焊电源控制、逆变电源 设计、恒温控制、直流电机调速等。 学习集成电路应用方法：TL494、SG3525A是常用的、 典型的固定频率的脉冲宽度调制控制电路，应用方法有 一定代表性。 易于建立工程设计概念：课题涉及多个典型的工程要素， 如：功率器件的最大电流、耐压、开关速度，磁性材料 的选择、功率电感的设计与绕制等。 较典型的设计验证方法和负载实验。
设计案例分析
单端正激式开关稳压电源 或降压型开关稳压电源设计
一． 技术指标
1. 电源容量 输入：交流15~24Vac。 输出：电源电压+12V(不可调)，纹波小于 150mVP-P，最大输出电流0.5A(限流型保 护 )。 工作频率 开关电源的工作频率为30~40kHz。 控制电路 采用脉冲宽度调制控制集成电路。
平与电容器CT 上的锯齿波进行比较，实现脉冲宽度的调 整。


控制信号电平线性增加输出晶体管Q1 和Q2 的导通时间
线性减少。 “输出控制”=5V为推挽输出，最小死区时间为48%； =0为单端输出，最小死区时间为96%。
五、TL494的工作条件
1. 工作条件
条 件 符 号 VCC VC1,VC2 IC1,IC2 Vin Ifb Iref RT CT Fosc 最小 7.0 ---0.3 --1.8 0.0047 1.0 典型 15 30 ----30 0.01 40 最大 40 40 200 VCC－2 0.3 10 500 10 200 单位 V V mA V mA mA kΩ μF kHz
图二：TL494时序图
3. 功能描述
含有控制开关式电源所需的主要功能块。 线性锯齿波振荡器(3V)，频率用两个外部元件RT 和CT 设置，近似 Ｆosc = 1.1/ (RT* CT ) 输出脉冲宽度由“死区时间控制”和“反馈/PWM比较
器输入”两个信号中电平较高的一个控制，控制信号电