TL494开关电源设计_图文-课件PPT(讲义演示稿)
TL494正弦波逆变电源设计
TL494正弦波逆变电源设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：21. TL494正弦波逆变电源设计1.1 概述:TL494本身就是一种固定频率脉宽调制电路,它包含了开关电源控制所需的全部功能，广泛应用于单端正激双管室、半桥式、全桥式开关电源.TL494有SO—16和PDIP—16两种封装形式,以适应不同场合的要求。
次课程设计我所设计的是TL494正弦波逆变电路，其电路的主要功能是:1）逆变就是将直流变为交流.由波形发生器产生50Hz、幅度可变的正弦波,与锯齿波比较后，再通过PWM电路，输出SPWM 波,经过驱动电路逆变电路,再经过高频变压器与滤波电路输出50Hz的正弦波。
2）电路由主电路与控制电路组成,主电路主要环节：高频逆变电路、滤波环节。
控制电路主要环节：正弦信号发生电路、脉宽调制PWM、电压电流检测单元、驱动电路。
3)功率变换电路中的高频开关器件采用IGBT或MOSFET. 4）系统具有完善的保护这是本次课程设计中要设计的电路的概况，其实总的来说用TL494为主要元件实现的正弦波逆变电路控制器具有构思新颖、电路简单、成本低廉以及控制过程稳定等特点，在很多工业控制场合可获得广泛的应用。
~ - 1 - ~1。
2 系统总体方案的确定：通过对设计内容和设计要求的具体分析,我把电路分别设计成两部分：一是主电路,即是采用高频逆变电路和高频变压器的组合来实现，其中的滤波电路则是采用的线路滤波的方式，高频逆变电路由于其要求的特殊性我采用了电压型半桥逆变电路和高频开关IGBT相连接的方法，并且和高频变压器的组合可以高效的实现直流电向交流电的逆变过程。
第二部分控制电路,当然是采用集成芯片TL494来实现，主要原因在于主电路的电流逆变过程中控制电路各单元的复杂性,而TL494本身包含了开关电路控制所需的全部功能和全部脉宽调制电路，同时片内置有线性误差放大器和其他驱动电路等，因此便可以同时实现:正弦信号发生单元、脉宽调制PWM单元、电压电流检测单元和驱动电路单元。
TL494开关电源设计--BUCK电路解析
+5V
IN2 +
GND
IN2 -
CT
RT
DE AD
4
16
C2 332
15
R4 10K
R3 10K R9 0.1
R8 120
图三：由TL494组成降压型开关稳压电源
过载保护－－过载时，降低输出电压使负载电流保持在保护值。 不论开关管T2是否导通，流过负载的电流都经过R9(由上向下)，R9的下端
电位为负，当负载电流达一定值时，误差放大器2的反相端电位为负，误差
t
电流连续状态CCM
续流管阴极电位VK 、 电感电流IL、负载电流IO 2IOC
CO=(3~5)(ΔI) T/(2ΔVP-P)
产生纹波的两个因素：1.输出电容容 量有限；2.开关过程产生的过冲，这
VIN-VSTA IOC
-VF
t
(tON)min (tOFF)max
临界连续状态
部分较难滤除。
续流管阴极电位VK 、 电感电流IL、负载电流IO VIN-VSTA VO -VF (tON)min (tOFF)max IO<IOC
tON=TOSCVO/(VIN-Vsta)=13.0~21.4uS（Vsta~1.2V）。
七、参数选择 4.开关管：
开关速度<1uS，
IC VEC PT
VIN+VF
IECO tON tOFF
VSTA t
耐压>2(VIN)max，
电流>2(IO)max
图四：开关管开关速度与功耗分析
TIP127（100V/5A，
死区时间控制 触发器 时钟
反馈/PWM比较器输入
Q
Q
Q1射极
基于TL494开关电源设计
基于TL494的DC-DC开关电源设计摘要随着电子技术的高速发展,电子系统的应用领域越来越广泛,电子设备的种类也越来越多,电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。
近年来 ,随着功率电子器件(如IGBT、MOSFET)、PWM技术以及电源理论发展 ,新一代的电源开始逐步取代传统的电源电路。
该电路具有体积小，控制方便灵活，输出特性好、纹波小、负载调整率高等特点。
开关电源中的功率调整管工作在开关状态，具有功耗小、效率高、稳压范围宽、温升低、体积小等突出优点，在通信设备、数控装置、仪器仪表、视频音响、家用电器等电子电路中得到广泛应用。
开关电源的高频变换电路形式很多, 常用的变换电路有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。
本论文采用双端驱动集成电路——TL494输的PWM脉冲控制器设计小汽车中的音响供电电源，利用MOSFET管作为开关管，可以提高电源变压器的工作效率，有利于抑制脉冲干扰，同时还可以减小电源变压器的体积。
关键词：IGBT，PWM，推挽电路，半桥电路，单端正激BASED ON THE DC-DC TL494 SWITCHING POWER SUPPLYABSTRACTWith the rapid development of electronic technology, electronic systems, more and more extensive applications, the types of electronic equipment, more and more electronic equipment and people work and live closer and closer. In recent years, with the power electronic devices (such as IGBT, MOSFET), PWM switching power supply technology and development of the theory, a new generation of power began to gradually replace the traditional power supply circuits. The circuit is small, flexible to control the output characteristics of a good, ripple, load adjustment rate and so on.Switching power supply in the power adjustment control work in the off state, with low power consumption, high efficiency, wide voltage range, low temperature rise, and other outstanding advantages of small size, the communication equipment, CNC equipment, Instrumentation, video audio, home appliances so widely used in electronic circuits. High frequency converter switching power supply so many forms of commonly used with push-pull converter, full bridge, half bridge, single-ended forward and the form of single-ended flyback. In this thesis, two-side driver IC - TL494 PWM pulse output of the controller design car audio power supply in use as a switch MOSFET, can improve the efficiency of the power transformer, is conducive to impulse noise suppression, but also can reduce the size of the power transformer.KEY WORDS: IGBT，MOSFET，Push-pull circuit，Half bridge circuit, Single-ended forward目录前言 (1)第1章开关电源基础技术 (6)1.1 开关电源概述 (6)1.1.1 开关电源的工作原理 (6)1.1.2 开关电源的组成 (7)1.1.3 开关电源的特点 (7)1.2 电源电路组成 (8)1.3开关电源典型结构 (5)1.3.1串联开关电源结构 (5)1.3.2并联开关电源结构 (5)1.4 电力场效应晶体管MOSFET (11)1.5 开关电源的技术指标 (8)第2章开关变换电路 (10)2.1 推挽开关变换电路 (10)2.1.1 推挽开关变换基本电路 (14)2.1.2 自激推挽式变换器 (15)2.2 半桥变换电路 (18)2.3 正激变换电路 (19)2.4 DC/DC升压模块设计 (20)第3章双端驱动集成电路TL494 (19)3.1 TL494简介 (19)3.2 TL494的工作原理 (20)3.3 TL494内部电路 (240)3.4 TL494构成的PWM控制器电路 (22)第4章 TL494 在汽车音响供电电源中的应用 (28)4.1 汽车音响电源简述 (28)4.2 汽车音响供电电源的组成 (30)4.2.1 TL494的辅助电路设计 (30)4.2.2 主电路的设计 (32)结论 (29)谢辞 (30)参考文献 (35)附录 (36)外文资料翻译 (37)前言电源是实现电能变换和功率传递的主要设备、在信息时代，农业、能源、交通运输、信息、国防教育等领域的迅猛发展，对电源产业提出了更多、更高的要求，如：节能、节电、节材、缩体、减重、环保、可靠、安全等。
TL494开关电源设计--BUCK电路
VIN-VSTA IOC
-VF
t
(tON)min (tOFF)max
临界连续状态
L0 ~
VIN T 8I
续流管阴极电位VK 、 电感电流IL、负载电流IO VIN-VSTA VO -VF (tON)min (tOFF)max IO<IOC
t
I (10% ~ 20%) I O max
电流断续状态DCM
t
电流连续状态CCM
续流管阴极电位VK 、 电感电流IL、负载电流IO 2IOC
CO=(3~5)(ΔI) T/(2ΔVP-P)
产生纹波的两个因素：1.输出电容容 量有限；2.开关过程产生的过冲，这
VIN-VSTA IOC
-VF
t
(tON)min (tOFF)max
临界连续状态
部分较难滤除。
续流管阴极电位VK 、 电感电流IL、负载电流IO VIN-VSTA VO -VF (tON)min (tOFF)max IO<IOC
5. 较典型的设计验证方法和负载实验。
三、BUCK型DC－DC变换器（CCM工作模式）
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 DU I
100u/25V
C6
220u/25V
T2 TIP127 (100V/5A/Darl-L) 104 R2 C3 1K
10 9
3K R6
FR307 D4 103 C5 570 R13
C7
104 C9 5K1 R17
R16 3K6
5
6
TL494控制智能开关稳压电源设计
收稿日期:2007-11-21 作者简介:毋炳鑫(1983—),女,河南焦作人,硕士生.第19卷第1期2008年2月 中原工学院学报JOURNA L OF ZH ONG YUAN UNIVERSIT Y OF TECHN OLOG Y Vol.19 No.1Feb.,2008 文章编号:1671-6906(2008)01-0071-04TL494控制智能开关稳压电源设计毋炳鑫,吴必瑞,王晓雷,蒋 群(中原工学院,郑州 450007)摘 要: 介绍了TL494为控制电路核心的智能开关稳压电源的设计.其采用先进的电压、电流双闭环控制技术,既能通过电压反馈控制稳定输出电压,又能通过电流反馈对过流和输出短路故障实施可靠的保护.同时通过MSP430单片机的键盘设定来实现对输出电压的设定和步进调整.关 键 词: ;稳压电源;升降压斩波电路;MSP430中图分类号: TN86 文献标识码: A 本智能开关稳压电源是以TL494芯片作为控制电路的核心元件.TL494的控制灵敏度和控制精度都很高,其采用电压和电流双闭环控制电路,外环由输出电压反馈形成,内环由电流采样和控制电路形成.这样构成的电压电流双闭环控制系统具有瞬态性好、稳态精度高、结构合理、性能可靠等优点,大大降低了MOSFET 开关功率损耗,比常规开关电源提高了效率和可靠性.同时本设计还采用MSP430单片机来实现对输出电压的设定和步进调整,选择MSP430单片机作为控制器,其低功耗能满足系统高效率的要求,且此单片机的ADC12模块是12位的高精度的A/D 模数转换,具有高速、通用等特点.1 系统结构和方案设计系统主要由变压器、整流滤波电路、PWM 控制电路、保护电路和电压电流采样显示电路等组成,系统框图如图1所示.其中,控制电路是智能开关电源很重要的部分,是电源系统可靠工作的保证.该系统采用先进的电压电流反馈控制双闭环控制电路,可实现在反馈稳定电压的同时,进行过流保护[1].图1 系统总体设计框图2 硬件电路设计2.1 升降压斩波电路稳压电源由电源变压器电路、整流电路、滤波电路和稳压电路组成.电源变压器将交流电网220V 的电压变为所需要的电压值,然后通过整流电路将交流电压变为脉冲直流电压.由于此脉冲直流电压含有较大的纹波,必须通过滤波电路加以滤除,才能得到平滑的直流电压.基本原理方框图如图2所示.图2 升降压斩波电路为了使开关管的功耗减小,采用MOSFET 开关管构成升降压斩波电路.由于BOOST 2BUC K 转换器技术比较成熟,开关利用率很高,故使用此电路能够大幅度地降低模块的功耗,同时为下一级提供稳定的直流电压.其输出电压与导通比a 有关,依据公式(1):U o =t on t of fE =t on T -t onE =a1-aE(1)若改变导通比a ,则输出电压既可以比电源电压高,也可以比电源电压低.当0<a <1/2时系统实现降压,当1/2<a <1时系统实现升压.此结构克服了采用集成电路RSM305所造成的电源电流太大、价格相对较高的缺点.在实际电路中,电感的参数与开关频率以及输入输出电压的大小有关,根据实际要求选用合适的电感值,同时注意其内阻不应过大,以免影响采样效率.对于电容的计算,在指定纹波电压限制下,它的数值选取主要依据公式(2):C =(D 1×T s ×I 0)/V ′(2)式中:C —电容的值;D 1—占空比;T s —MOSFET的开关周期;I 0—负载电流;V ′—输出电压纹波.2.2 控制电路的设计TL494的内部电路由基准电压产生电路、震荡电路、间接调整电路、误差放大器、脉宽调制比较器以及输出电路等组成.如图3所示,当单刀双掷开关S 合向1端时,TL494控制电路作为电源的控制核心,通过调节变位器使输出电压保持在30～36V 范围之内;当开关合向2端时,MSP430单片机通过软件调节PWM 波的占空比,经R 2C 滤波产生稳定的直流电压信号,为TL494控制电路提供一个给定值,实现了对输出电压进行键盘设定和步进调整的功能[2].图3 TL494控制原理图TL494的震荡频率由与4端相连的1K 电阻和分别与5端6端相连的2个1μF 电容设定,其频率为f =1.1/R I ×CI .2.3 采样电路对经过升降压斩波电路的直流电压进行采集时,由于采集电压比控制芯片MSP430的内部参考电压大,故采集前需要通过一个分压电路来分压,使采集电压控制在2.5V 以内.采集后通过一个算法,将采集信号乘以分压电路的变比,得到实际要采集的电压值.采样电路为电压采集与电流采集,采样电路如图4所示.其中P6.0、P6.1为MSP430芯片的采样通道,P6.0为电压采集,P6.1为电流采集.电压采集:因为采样信号要输入单片机MSP430,其内部采样基准电压为2.5V ,因此要将输入的采样电压限制在2.5V 之下,考虑到安全裕量,故将输入电压限制在2V 以下.当输入电压为36V 时,采样电压为12/(12+200)×36=2.04V ,符合要求.电流采集:此过程采用康铜丝为元件.首先考虑效率问题,康铜丝不能选择过大,又因为MSP430基准电压为2.5V ,故所需康铜丝需要自制.考虑以上原因,我们选取康铜丝的阻值约为0.1Ω.图4 电流电压采样电路2.4 过流保护电路设计过电流保护是通过P4.2口对继电器进行控制实现的,如图5所示.当电流超过设定值2.5A 时,P4.2口输出高电平,使继电器常闭触点断开,常开触点闭合,限流电阻进行分流,形成保护.在保护的・27・ 中原工学院学报 2008年 第19卷同时,正常显示电压电流的采集值.保护器件采用继电器,其正常工作时处于常闭状态,当电流采集值大于2A ,即接近设定值2.5A 时,P4.3口驱动发光二极管使之发光,预警指示;当采集值小于2A 时,其熄灭.当过流0.5A 时,MSP430使继电器常闭触点断开,常开节点闭合,限流电阻投入电路中进行限流,起到过流保护作用[3].图5 过电流保护电路3 软件设计MSP430单片机内部具有高、中、低多个时钟源,可以进行灵活配置使用,同时可工作于多种低功耗模式,大大降低了功耗,提高了整体效率.MSP430自带有12位高精度ADC 、Timer_A 和Timer_B 定时器,使得整个电路不需要任何扩展就能完成对电源输出电压、电流的实时采集;同时MSP430F449带有内部L CD 驱动模块,直接将液晶显示屏连接在芯片的驱动端口即可,电路结构简单.本设计的软件采用C 语言编写,软件设计实现如下功能:采样电流、L ED 显示电流、采样电压、L CD 显示电压、过流保护、预警灯显示和键盘设定PWM 波.系统的主程序流程如图6所示[5]:4 系统仿真和实际电路测试数据4.1 系统仿真电路采用MA TLAB 软件对电源电路进行仿真,电源图6 系统的程序流程图变压器将交流电网220V 的电压变为所需要的电压值,然后通过整流电路将交流电压变为直流电压,整流滤波后的14V 直流电压,经双闭环电路,能够得到36V 的输出给定电压,其电压波形如图7所示.图7 输出电压波形图4.2 实际电路测试数据对此系统进行综合测试,结果如表1所示.・37・第1期 毋炳鑫等:TL494控制智能开关稳压电源设计表1 电路测试数据表测试项目与指标电压调整率S rI o =2A负载调整率S i (U 2=18,I o =0A 时调节U o =36V )噪声纹波电压峰2峰值U opp测试数据U 2=15V 时,U o 1=36.01V U 2=18V 时,U o =36VU 2=21V 时,U o 2=36.09V S r =|U o 2-U o 1|/U o=2.5%I o =0A 时,U o 1=36V I o =2A 时,U o 2=32.4V S i =|U o 2-U o 1|/U o10.4%U 2=18V 时,U o =36VI o =2A U opp =1.08V5 结 语由测试结果可知:电压的调整率基本稳定在0.1%,由于电压的调整率和电位器的给定电压有关,;负载的调整率主要和PI 调节有关,TL494芯片的1、2、3脚可对其进行调整.电阻的调整率还有待提高,因为PI 的调节主要与外围积分和比例环节有关,然而进行硬件调节比较困难.由噪声峰峰值电压592mV 可知,此参数和滤波电容有很大关系.开关电源的功耗由半导体开关、磁性元件和布线等的寄生电阻产生的固定损耗以及开关操作时的开关损耗组成.效率主要是指升降压斩波的效率,也就是变换器输出和输入的比值,这需要测量出输入输出电流电压值,以判断效率的高低.效率受开关损耗的影响,与电感电阻、二极管以及开关频率有关.效率的高低和电感的大小关系比较大,并且和PWM 的调节有关.由于TL494内部有自动调节功能,所以得到的效率能达到85%～92%.参考文献:[1] 王宁,姚煊道.单片机控制的PWM 斩波式交流稳压电源[J ].电子技术应用,2002(6):25-26.[2] 张国栋.TL494的功能和检测方法[J ].中国教育技术装备,2003(11):32-33.[3] 李文.一种新型5V 大功率开关稳压电源[J ].微电子学,2003,33(2):75-77.[4] 宋开军,杨国渝.基于单片机的智能稳压电源[J ].电源技术应用,2003,6(5):55-57.[5] 胡大可.MSP430系列FL ASH 型超低功耗16位单片机[M ].北京:北京航空航天大学出版社,2001:203-228.The Design of Intelligent Switching R egulated Pow er SupplyB ased on T L 494ControlWU Bing 2xin ,WU Bi 2rui ,WAN G Xiao 2lei ,J IAN G Qun(Zhongyuan University of Technology ,Zhengzhou 450007,China ) Abstract : This paper int roduces a design of intelligent switching regulated power supply based on TL494which act s as a core element in cont rolling circuit ,adopt s advanced double clo sed 2loop cont rol technology of cur 2rent and voltage.It can not only cont rol stable outp ut voltage t hro ugh voltage feedback ,but also protect outp ut current overflow and outp ut short circuit breakdown reliably t hrough current feedback ,moreover ,it has t he f unction of over 2current protectio n.MSP430is employed to realize t he setting of outp ut voltage and step ad 2just ment.K ey w ords : TL494;power supply ;boo st 2buck chopper ;MSP430・47・ 中原工学院学报 2008年 第19卷。
TL494降压开关电源的设计
TL494降压开关电源的设计一、设计任务及要求：1、掌握TL494主要性能参数、端子功能、工作原理及典型应用2、掌握DC—DC降压型开关电源原理，掌握电路布线及焊接。
主要技术指标：设计要求：1直流输入：0—30v，电压变化范围为+15%～-20%；2输出电压：5v—30v连续可调，最大输出电流1.5A二、DC—DC变换器buck线路（降压电路）的原理图如图1所示，降压线路的基本特征为：输出电压低于输入电压，输出电流为连续的，输入电流是脉动的。
图1S为开关管，D为续流二极管，当给S一个高电平使得开关管导通，输入电源对电感，电容充电，同时向负载供电。
当给S一个低电平时使得开关管关断，负载电流经二极管续流。
改变开关管的占空比即能改变输出的平均电压。
三、TL494中文资料及应用电路TL494是一种固定频率脉宽调制电路，它包含了开关电源控制所需的全部功能，广泛应用于单端正激双管式、半桥式、全桥式开关电源。
TL494主要特征集成了全部的脉宽调制电路。
片内置线性锯齿波振荡器，外置振荡元件仅两个（一个电阻和一个电容）。
内置误差放大器。
内止5V参考基准电压源。
可调整死区时间。
内置功率晶体管可提供500mA的驱动能力。
推或拉两种输出方式。
TL494引脚图TL494工作原理简述TL494是一个固定频率的脉冲宽度调制电路，内置了线性锯齿波振荡器，振荡频率可通过外部的一个电阻和一个电容进行调节，其振荡频率如下：输出脉冲的宽度是通过电容CT上的正极性锯齿波电压与另外两个控制信号进行比较来实现。
四、电路设计输出为5V的电源电路：电路分析：50u/50v是滤波电容对输入电源滤波，47欧的电阻主要是当8和11引脚输出高电平时不足以驱动大功率三极管，通过47欧电阻来上拉高电平，将高电平拉高驱动三极管，当三极管导通以后就铅位到三极管基极和发射极的管压降。
8和11引脚处的150欧电阻是限流电阻。
2和3引脚处连接成PI 调节器，提高精度，增加电路的稳定性。
开关电源设计 PPT
0.3 0m m
副边线径:
DS
4S
I 0 RMS
2
2 0.798m m
１、４ 输入整流桥计算
由于输入整流桥流过的最大峰值电流为０、６６７Ａ, 故 选择２Ａ／６００Ｖ以上整流桥。
１、５输入滤波电容计算
输入滤波电容一般取输出功率的１－２倍,故取 ３３uF/400V
1、6、输出滤波电容计算
D min
3、1 单片机选择
考虑到BUCK电路开关频率需20Khz以上,选用总线频率 高、并自身带ＰＷＭ发生器的单片机较合适。具体选ＦＲＥ ＥＳＣＡＬＥ公司的ＭＣ９Ｓ０８ＳＨ８。
选其内置振荡器工作方式,ＢＵＳ频率调至最高２０Ｍ ＨＺ,ＰＷＭ选９位,此时ＰＷＭ频率可达５０ＫＨＺ
单片机Ｉ／Ｏ分配:
Ａ／Ｄ通道２路 ＰＷＭ输出１路 “＋”、“－”按键２路 ＬＥＤ或ＬＣＤ显示１１根 共用１６根Ｉ／Ｏ
已知条件:
输入电压 AC:85—265V 输出功率PO=15W
输出电压:7、5V
额定输出电流:2A
输出纹波电压:≤ １００mV
1、2 电路结构选择
考虑到输出功率较小,主电路可选择单端反激式,为此选择
API(Advanced Power Integration) 公司的集成控制芯片
TOP202。
TOP202主要参数:
5、推换式开关电源
当滤波电感L的电流连续时,输出电压为: 当负载开路,则输出电压极限值为:
二、PWM控制芯片介绍
目前AC/DC常用的控制芯片有电压式和电流式两种。 1、电压式 典型芯片有:TL494
2、电流型PWM控制器
例一、AC/DC 单路输出15W开关电源设计
1、1 设计要求
基于TL494开关电源设计
基于TL494的DC-DC开关电源设计摘要随着电子技术的高速发展,电子系统的应用领域越来越广泛,电子设备的种类也越来越多,电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。
近年来,随着功率电子器件(如IGBT、MOSFET)、PWM技术以及电源理论发展,新一代的电源开始逐步取代传统的电源电路。
该电路具有体积小，控制方便灵活，输出特性好、纹波小、负载调整率高等特点。
开关电源中的功率调整管工作在开关状态，具有功耗小、效率高、稳压范围宽、温升低、体积小等突出优点，在通信设备、数控装置、仪器仪表、视频音响、家用电器等电子电路中得到广泛应用。
开关电源的高频变换电路形式很多, 常用的变换电路有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。
本论文采用双端驱动集成电路——TL494输的PWM脉冲控制器设计小汽车中的音响供电电源，利用MOSFET管作为开关管，可以提高电源变压器的工作效率，有利于抑制脉冲干扰，同时还可以减小电源变压器的体积。
关键词：IGBT，PWM，推挽电路，半桥电路，单端正激BASED ON THE DC-DC TL494 SWITCHING POWER SUPPLYABSTRACTWith the rapid development of electronic technology, electronic systems, more and more extensive applications, the types of electronic equipment, more and more electronic equipment and people work and live closer and closer. In recent years, with the power electronic devices (such as IGBT, MOSFET), PWM switching power supply technology and development of the theory, a new generation of power began to gradually replace the traditional power supply circuits. The circuit is small, flexible to control the output characteristics of a good, ripple, load adjustment rate and so on.Switching power supply in the power adjustment control work in the off state, with low power consumption, high efficiency, wide voltage range, low temperature rise, and other outstanding advantages of small size, the communication equipment, CNC equipment, Instrumentation, video audio, home appliances so widely used in electronic circuits. High frequency converter switching power supply so many forms of commonly used with push-pull converter, full bridge, half bridge, single-ended forward and the form of single-ended flyback. In this thesis, two-side driver IC - TL494 PWM pulse output of the controller design car audio power supply in use as a switch MOSFET, can improve the efficiency of the power transformer, is conducive to impulse noise suppression, but also can reduce the size of the power transformer.KEY WORDS:IGBT，MOSFET，Push-pull circuit，Half bridge circuit, Single-ended forward目 录前 言 (1)第1章开关电源基础技术 (2)1.1 开关电源概述 (2)1.1.1 开关电源的工作原理 (2)1.1.2 开关电源的组成 (3)1.1.3 开关电源的特点 (3)1.2 电源电路组成 (4)1.3开关电源典型结构 (5)1.3.1串联开关电源结构 (5)1.3.2并联开关电源结构 (5)1.4 电力场效应晶体管MOSFET (7)1.5 开关电源的技术指标 (8)第2章开关变换电路 (10)2.1 推挽开关变换电路 (10)2.1.1 推挽开关变换基本电路 (10)2.1.2 自激推挽式变换器 (11)2.2 半桥变换电路 (14)2.3 正激变换电路 (15)2.4 DC/DC升压模块设计 (16)第3章双端驱动集成电路TL494 (19)3.1 TL494简介 (19)3.2 TL494的工作原理 (20)3.3 TL494内部电路 (20)3.4 TL494构成的PWM控制器电路 (22)第4章 TL494 在汽车音响供电电源中的应用 (24)4.1 汽车音响电源简述 (24)4.2 汽车音响供电电源的组成 (26)4.2.1 TL494的辅助电路设计 (26)4.2.2 主电路的设计 (28)结论 (29)谢辞 (30)参考文献 (31)附录 (32)外文资料翻译 (33)前 言电源是实现电能变换和功率传递的主要设备、在信息时代，农业、能源、交通运输、信息、国防教育等领域的迅猛发展，对电源产业提出了更多、更高的要求，如：节能、节电、节材、缩体、减重、环保、可靠、安全等。
TL494开关电源设计--BUCK电路解析教学提纲
六、原理图
3A/400 IN5399*4
3300u/35V C1
L1 270uH/2.0A
11
VC C 1 2
T2
TIP127 (100V/5A/Darl-L)
R1 10K
R2
104 3K
C3
R6
FR307 D4
1K
103 570
C5 R13
2 20 u /2 5V
9
10 E2
8
C2
C1
IC2 494
；3、求气隙长 la
0 N 2 Ae
L
八、电感计算方法
1、铁氧体磁芯或磁罐（高频磁性材料、居里温度~230Ｃ）。国产 MnZn 铁氧体（低、中频）磁 性材料，磁导率:2000~7000，饱和磁通密度 Bm:400~530mT
2、选磁芯
Ap
Lim I BmkC j
la
0 Ae (le e )
0 Ae
la
Ae
Li m NBm
， AW
NI kC j
，其中 im
最大工作电流，
Bm
最大
磁芯中的磁路长度 空气中的磁路长度
工作磁通密度， kC 绕组填充系数， j 导线电流密度， I 电感电流有效值。
1、选磁芯 Ap
Ae AW
Lim I ；2、求匝数 N BmkC j
Li m Bm Ae
VIN-VSTA
VO
IO<IOC
-VF
t
(tON)min (tOFF)max
电流断续状态DCM
图五：电流连续、临界连续、断续状态
七、参数选择
8.输出电容： CO=C7=220uF 一个工作周期共向输出电容充电荷 ΔQ~0.5*(ΔI)*(0.5T)
TL494工作原理图解
TL494⼯作原理图解TL494⼯作原理图解（引脚功能_内部结构_参数及开关电源电路）⼀、TL494介绍TL494是⼀种固定频率脉宽调制电路，它包含了开关电源控制所需的全部功能，⼴泛应⽤于单端正激双管式、半桥式、全桥式开关电源。
TL494有SO-16和PDIP-16两种封装形式，以适应不同场合的要求。
其主要特性如下：TL494主要特征：1．具有两个完整的脉宽调制控制电路，是PWM芯⽚。
2．两个误差放⼤器。
⼀个⽤于反馈控制，⼀个可以定义为过流保护等保护控制。
3．带5VDC基准电源。
4．死区时间可以调节。
5．输出级电流500mA。
6．输出控制可以⽤于推挽、半桥或单端控制。
7．具备⽋压封锁功能?主要特征具体分析：1．振荡器：提供开关电源必须的振荡控制信号，频率由外部RT、CT决定。
这两个元件接在对应端与地之间。
取值范围：RT：5-100k，CT：0.001-0.1uF。
形成的信号为锯齿波。
最⼤频率可以达到500kHz。
2．死区时间⽐较器：这⼀部分⽤于通过0-4VDC电压来调整占空⽐。
当4脚预加电压抬⾼时，与振荡锯齿波⽐较的结果，将使得D触发器CK端保持⾼电平的时间加宽。
该电平同时经过反相，使输出晶体管基极为低，锁死输出。
4脚电位越⾼，死区时间越宽，占空⽐越⼩。
由于预加了0.12VDC，所以，限制了死区时间最⼩不能⼩于4%，即单管⼯作时最⼤占空⽐96%，推挽输出时最⼤占空⽐为48%。
3．PWM⽐较器及其调节过程：由两个误差放⼤器输出及3脚（PWM ⽐较输⼊）控制。
当3端电压加到3.5VDC时，基本可以使占空⽐达到0，作⽤和4脚类似。
但此脚真正的作⽤是外接RC⽹络，⽤做误差放⼤器的相位补偿。
常规情况下，在误差放⼤器输出抬⾼时，增加死区时间，缩⼩占空⽐；反之，占空⽐增加。
作⽤过程和4脚的死区控制相同，从⽽实现反馈的PWM调节。
0.7VDC的电压垫⾼了锯齿波，使得PWM调节后的死区时间相对变窄。
如果把3脚⽐做4脚，则PWM⽐较器的作⽤波形和图4-9类似。
TL494开关电源设计BUCK电路
通，称为单端工 作方式。
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Fosc = 1.1/ (RT* CT ) ▪ 输出开关管导通时间由“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。 ▪ 控制信号电平线性增加时，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2%，最大占空比 48%； “输出控制” =0为单端输出，最小死区4%。
2. TL494的时
序(续)
触发 器
时钟
当输出控制电压 =H时， Q和时钟 Q
信号均为0时， Q
Q1基极高电平导
通， /Q和时钟信 Q1射极
号均为0时， Q2
基极高电平导通， Q2射极
两管轮流导通，
称为推挽工作方 输出控制
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
C7 C8
5 CT 6 RT
GND 7
I N2+ 16
I N215
10u/16V
C2
332 R3
R8
120
10K
R9
图三：由TL494组成降压型开关稳压电源
0.1
+12
104 C9
5K1 R17
R16 3K6
稳压原理－－输出电压负反馈。
若某因致输出电压过高，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，输出电压减少。负反馈使输出电压 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。C3和R6、C4、C5和R13补偿网络，提高静、动态性能。
基于TL494开关电源设计全部说明PPT课件
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
4. 匝数：L~N2，设计时先用柒包线绕若干匝，用电感表测量电感量，按平方正比 关系计算，确定匝数，再绕。线端刮柒、引至线架、搪锡，用电感表验证电感 量。
5. 国产MnZn铁氧体（低、中频）磁性材料，磁导率:5000~7000，饱和磁通密度
BS:400~530mT
B ~ 0 N 2(I0 )max ~ 4 3.14 107 13.5 2 0.5 0.42T
t
(tON)min (tOFF)max
临界储能
续流管阴极电位VK 、 电感电流IL、负载电流IO (VIN)max-VSTA
VO
(IO)max
-VF
t
(tON)min (tOFF)max
储能不足
图五：最大输入/满负荷时的续流波形
八、电感的绕制
1. 铁氧体磁芯或磁罐(高频磁性材料、居里温度~230Ｃ）。
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
Байду номын сангаас--
--
0.3
mA
基准输出电流
Iref
--
--
10