TL494、SG3525A是常用的、典型的固定频率的脉冲宽度调制控制电路
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▪ 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 最小 典型
最大
单位
电源电压
VCC
7.0
15
40
V
集电极电压
VC1,VC2 --
30
二． 课题的意义
1. 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。
2. 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。
3. 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。
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。
CT
2. TL494的时
序(续)
六、 原 理 图
103/250V 1A/400V C4
R2 47
L1 10mH/0.5A
10
T2
TIP1 27 (100V/ 5A/Darl-L)
R5 10K
R3
4K7
104 4K7
C6 R13
FR107
D4
C8
470u/25V
11
E1 9
C1 8
VCC 12
1000u/35V C1
C2
IC2 494
4. 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。
5. 较典型的设计验证方法和负载实验。
三、单端正激式开关电源的工作原理
1. 导通状态
I ON
UL L
t1
UI
UO L
t1
2. 截止状态
I OFF
1.0
40
200
kHz
六、 原 理 图
103/250V 1A/400V C4
R2 47
L1 10mH/0.5A
10
T2
TIP1 27 (100V/ 5A/Darl-L)
R5 10K
R3
4K7
104 4K7
C6 R13
FR107
D4
C8
470u/25V
11
E1 9
C1 8
VCC 12
1000u/35V C1
欠压锁定 4.9V
基准调整器
3.5V
12
3
15 16
14
7
误差放大器1 反馈/PWM比较器输入 误差放大器2
Ref输出
图一：TL494内部框图
VCC
8 9 11 10
12 VCC
四、TL494的 CT
内部结构与功
能
1. 结构
触发 器 时钟
Q
Q
Q1射极
Q2射极
死区 时间控 制
反馈 /PWM比较 器输入
40
V
集电极输出电流(每个三极管) IC1,IC2
--
--
200
mA
误差放大器输入共模电压
Vin
-0.3
--
VCC－2
V
反馈/PWM比较器输入端电流
Ifb
--
--
0.3
mA
基准输出电流
Iref
--
--
10
mA
计时电阻 计时电容 振荡器频率
RT
1.8
30
500
kΩ
CT
0.0047 0.01
10
μF
Fosc
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)。 2. 工作频率 ▪ 开关电源的工作频率为30~40kHz。 3. 控制电路 ▪ 采用脉冲宽度调制控制集成电路。
UL L
t2
UO L
t2
3. 输入输出关系
I ON I OFF
U O U I t1
t1 t2
ε称为占空比
四、TL494的内部结构与功能
1. 结构
输出控制 13
6
振荡器
DQ
RT
5
Q1
CT
死区时间比较器
触发器 CK Q
4
Q2
死区时间控制
0.12V 0.7V
PWM比较器
0.7mA
触发 器
时钟
当输出控制电压
=H时， Q和时 Q
钟信号均为0时，
Q1基极获高电
Q
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。
E2
PWM
3
IN1 -
2
R12 100K 4K7 R10源自IN1 +1
CONT
13
R11 4K7
+5V
14
C7
10u/16V
DEAD
4
R15
R7
R14 2K
4K7
10K
C8 100u/25V
+12
104 C10
5K1 R17
R16 3K6
5 CT 6 RT
GND 7
I N2+ 16
I N215
C5
332 R6
R8
47
10K
R9 图三：由TL494组成降压型开关稳压电源 0.1
过载保护－－过载时，降低输出电压使负载电流保持在保护值。
C5
332 R6
R8
47
10K
R9 图三：由TL494组成降压型开关稳压电源 0.1
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。
死区 时间控 制
反馈 /PWM比较 器输入
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 平与电容器CT 上的锯齿波进行比较，实现脉冲宽度的调 整。
C2
IC2 494
E2
PWM
3
IN1 -
2
R12 100K 4K7 R10
IN1 +
1
CONT
13
R11 4K7
+5V
14
C7
10u/16V
DEAD
4
R15
R7
R14 2K
4K7
10K
C8 100u/25V
+12
104 C10
5K1 R17
R16 3K6
5 CT 6 RT
GND 7
I N2+ 16
I N215
▪ “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 最小 典型
最大
单位
电源电压
VCC
7.0
15
40
V
集电极电压
VC1,VC2 --
30
二． 课题的意义
1. 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。
2. 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。
3. 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。
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。
CT
2. TL494的时
序(续)
六、 原 理 图
103/250V 1A/400V C4
R2 47
L1 10mH/0.5A
10
T2
TIP1 27 (100V/ 5A/Darl-L)
R5 10K
R3
4K7
104 4K7
C6 R13
FR107
D4
C8
470u/25V
11
E1 9
C1 8
VCC 12
1000u/35V C1
C2
IC2 494
4. 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。
5. 较典型的设计验证方法和负载实验。
三、单端正激式开关电源的工作原理
1. 导通状态
I ON
UL L
t1
UI
UO L
t1
2. 截止状态
I OFF
1.0
40
200
kHz
六、 原 理 图
103/250V 1A/400V C4
R2 47
L1 10mH/0.5A
10
T2
TIP1 27 (100V/ 5A/Darl-L)
R5 10K
R3
4K7
104 4K7
C6 R13
FR107
D4
C8
470u/25V
11
E1 9
C1 8
VCC 12
1000u/35V C1
欠压锁定 4.9V
基准调整器
3.5V
12
3
15 16
14
7
误差放大器1 反馈/PWM比较器输入 误差放大器2
Ref输出
图一：TL494内部框图
VCC
8 9 11 10
12 VCC
四、TL494的 CT
内部结构与功
能
1. 结构
触发 器 时钟
Q
Q
Q1射极
Q2射极
死区 时间控 制
反馈 /PWM比较 器输入
40
V
集电极输出电流(每个三极管) IC1,IC2
--
--
200
mA
误差放大器输入共模电压
Vin
-0.3
--
VCC－2
V
反馈/PWM比较器输入端电流
Ifb
--
--
0.3
mA
基准输出电流
Iref
--
--
10
mA
计时电阻 计时电容 振荡器频率
RT
1.8
30
500
kΩ
CT
0.0047 0.01
10
μF
Fosc
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)。 2. 工作频率 ▪ 开关电源的工作频率为30~40kHz。 3. 控制电路 ▪ 采用脉冲宽度调制控制集成电路。
UL L
t2
UO L
t2
3. 输入输出关系
I ON I OFF
U O U I t1
t1 t2
ε称为占空比
四、TL494的内部结构与功能
1. 结构
输出控制 13
6
振荡器
DQ
RT
5
Q1
CT
死区时间比较器
触发器 CK Q
4
Q2
死区时间控制
0.12V 0.7V
PWM比较器
0.7mA
触发 器
时钟
当输出控制电压
=H时， Q和时 Q
钟信号均为0时，
Q1基极获高电
Q
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。
E2
PWM
3
IN1 -
2
R12 100K 4K7 R10源自IN1 +1
CONT
13
R11 4K7
+5V
14
C7
10u/16V
DEAD
4
R15
R7
R14 2K
4K7
10K
C8 100u/25V
+12
104 C10
5K1 R17
R16 3K6
5 CT 6 RT
GND 7
I N2+ 16
I N215
C5
332 R6
R8
47
10K
R9 图三：由TL494组成降压型开关稳压电源 0.1
过载保护－－过载时，降低输出电压使负载电流保持在保护值。
C5
332 R6
R8
47
10K
R9 图三：由TL494组成降压型开关稳压电源 0.1
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。
死区 时间控 制
反馈 /PWM比较 器输入
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 平与电容器CT 上的锯齿波进行比较，实现脉冲宽度的调 整。
C2
IC2 494
E2
PWM
3
IN1 -
2
R12 100K 4K7 R10
IN1 +
1
CONT
13
R11 4K7
+5V
14
C7
10u/16V
DEAD
4
R15
R7
R14 2K
4K7
10K
C8 100u/25V
+12
104 C10
5K1 R17
R16 3K6
5 CT 6 RT
GND 7
I N2+ 16
I N215