开关集成电路TL494引脚图

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TL494典型应用电路

TL494典型应用电路

TL494脉宽调制控制电路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: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外形图 TL494引脚图工作原理简述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。

功率输出管Q1和Q2受控于或非门。

当双稳触发器的时钟信号为低电平时才会被选通,即只有在锯齿波电压大于控制信号期间才会被选通。

当控制信号增大,输出脉冲的宽度将减小。

参见图2。

TL494脉冲控制波形图控制信号由集成电路外部输入,一路送至死区时间比较器,一路送往误差放大器的输入端。

死区时间比较器具有120mV的输入补偿电压,它限制了最小输出死区时间约等于锯齿波周期的4%,当输出端接地,最大输出占空比为96%,而输出端接参考电平时,占空比为48%。

当把死区时间控制输入端接上固定的电压(范围在0—之间)即能在输出脉冲上产生附加的死区时间。

脉冲宽度调制比较器为误差放大器调节输出脉宽提供了一个手段:当反馈电压从变化到时,输出的脉冲宽度从被死区确定的最大导通百分比时间中下降到零。

两个误差放大器具有从到()的共模输入范围,这可能从电源的输出电压和电流察觉得到。

误差放大器的输出端常处于高电平,它与脉冲宽度调制器的反相输入端进行“或”运算,正是这种电路结构,放大器只需最小的输出即可支配控制回路。

当比较器CT放电,一个正脉冲出现在死区比较器的输出端,受脉冲约束的双稳触发器进行计时,同时停止输出管Q1和Q2的工作。

芯片494

芯片494

本系统中采用了德州仪器公司(Texas Instrument)生产的PWM发生器TL494,它是典型的固定频率脉宽调制控制集成电路,它包含了控制开关电源所需的全部功能,可作为单端正激双管式、半桥式、全桥式开关电源的控制系统,其基本电路单元如图1所示。

图1 TL494内部功能方框图与基本单元电路①引脚说明。

的1、2和16、15脚分别为两个误差放大器的同相向和反相输进端,两个误差放大器可构成电压反馈调节器和电流反馈调节器,分别控制输出电压的稳定和输出过流的保护。

3脚为两个放大器公共输出端,也称补偿端。

的8、11、12为电源端,7脚为地,14脚为参考电平,正常工作时,输出标准的+5V电压。

13脚为输出方式控制端,当该脚为高电平时,形成双路输出方式,若为低电平时,则为同步工作方式。

②工作方式。

输出脉冲的宽度调制,是通过电容器C上的正极性锯齿波电压与其他两个控制信号电压进行比较来实现的。

激励输出管Q1和Q2的或非门工作状态,是只有在双稳态触发器的时钟输进为低电平时才选通,这种情形只有在锯齿被电压大于控制信号时出现。

因此,控制信号幅度的增大,将相应地使输出脉冲的宽度线性减小。

控制信号由IC外部输进,一路选到死区时间比较器控制端,一路送到两误差放大器输进端,又称PWM比较器输进端。

死区时间控制比较用具有120mV有效输进补偿电压,它限制最小输出死区时间近似即是锯齿波周期时间的4%。

在输出控制接地时,将使最大占空系数为己知输出的96%;而在输出接参考电平时,占空比则是给定输出的48%。

当把死区时间控制输进端设置在一个固定的电压值时(范围在0~3.3V之间),就能在输出脉冲上产生附加的死区时间。

脉宽调制比较器为误差放大器调节输出脉冲宽度提供了一条途径:例如当反馈电压从0.5V变到3.5V时,则输出脉宽从被死区时间控制输进端确定的最大导通时间里下降到0。

若TL494片内的两个误差放大器的反相输进端(2脚或15脚)的参考电位一定,当它们的同相输进端电平升高时,则可使片内的两个驱动三极管输出的脉宽调制控制脉冲的宽度变窄;反之,可使脉冲宽度变宽。

TL494是什么芯片?TL494工作原理及典型电路,十分钟带你快速搞懂TL494

TL494是什么芯片?TL494工作原理及典型电路,十分钟带你快速搞懂TL494

TL494是什么芯片?TL494工作原理及典型电路,十分钟带你快速搞懂TL494今天讲的是TL494,主要分为以下几个方面:1. TL494是什么?2. TL494引脚图3. TL494主要特征4. TL494内部结构5. TL494工作原理6. TL494典型电路7. 总结1. TL494是什么?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,广泛应用于桥式单端正激双管式、半、全桥式开关电源。

TL494器件集成了在单个芯片上构建脉冲宽度调制(PWM)控制电路所需的所有功能。

该器件主要设计用于电源控制,可灵活地为特定应用定制电源控制电路。

图 1 TL494 PWM控制芯片2. TL494引脚图图 2 TL494引脚图1脚/同相输入:误差放大器1同相输入端。

2脚/反相输入:误差放大器1反相输入端。

3脚/补偿/PWM比较输入:接RC网络,以提高稳定性。

4脚/死区时间控制:输入0-4VDC电压,控制占空比在0-45%之间变化。

同时该因脚也可以作为软启动端,使脉宽在启动时逐步上升到预定值。

5脚/CT:振荡器外接定时电阻。

6脚/RT:振荡器外接定时电容。

振荡频率:f=1/RTCT。

7脚/GND:电源地。

8脚/C1:输出1集电极。

9脚/E1:输出1发射极。

10脚/E2:输出2发射极。

11脚/C2:输出2集电极。

12脚/Vcc:芯片电源正。

7-40VDC。

13脚/输出控制:输出方式控制,该脚接地时,两个输出同步,用于驱动单端电路。

接高电平时,两个输出管交替导通,可以用于驱动桥式、推挽式电路的两个开关管。

14脚/VREF:5VDC电压基准输出。

15脚/反相输入:误差放大器2反相输入端。

16脚/同相输入:误差放大器2同相输入端。

3. 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)具有欠压封锁功能。

tl494引脚功能

tl494引脚功能

tl494引脚功能TL494是一种常用的PWM控制集成电路,具有多种功能,是广泛应用于开关电源控制电路中的一款芯片。

TL494芯片引脚的功能可以分为电源引脚、控制引脚、输出引脚和反馈引脚四大类。

首先是电源引脚,该芯片共有9个电源引脚,分别是VCC、VREF、VC、VEE、VFB、VSENSE、VOUT、RT、CT。

其中,VCC是芯片的电源引脚,用于提供TL494的工作电压;VREF 是一个内部参考电压的来源;VC是来自电源的电压,用于给内部电路提供参考电压;VEE是负电源引脚,用于提供负电源电压;VFB和VSENSE分别是反馈电压和电流感应电压的引脚,用于控制输出电压和电流;VOUT是PWM输出引脚,输出PWM信号;RT和CT是内部振荡电路的引脚,通过改变RT和CT的值,可以调整PWM信号的频率。

其次是控制引脚,该芯片共有两个控制引脚,分别是COMP和FB。

COMP是PWM比较器的输入引脚,是TL494的核心控制引脚之一,用于比较输入信号与反馈信号,控制PWM信号的占空比;FB是反馈隔离引脚,用于与比较器输入信号进行反馈,实现闭环控制。

然后是输出引脚,该芯片有三个输出引脚,分别是OUT1、OUT2和OUT3。

这三个引脚可用于输出PWM信号,OUT1和OUT2是对称的输出,用于驱动同步整流电路和同步MOS 管,OUT3是非对称输出,用于驱动静态关断开关。

最后是反馈引脚,该芯片有两个反馈引脚,分别是FB1和FB2。

FB1和FB2用于实现电流折返和过流保护,当输出过流时,这两个引脚会通过比较器将信号反馈给PWM,控制输出电流。

综上所述,TL494芯片引脚具有丰富的功能,通过控制引脚、输出引脚和反馈引脚可以实现对PWM信号频率、占空比、输出电流等的精确控制,从而实现开关电源的稳定工作。

在电源控制领域有着广泛的应用。

ATX电源用TL494制作的ATX开关电源控制电路图过流,过压,欠压保护详解

ATX电源用TL494制作的ATX开关电源控制电路图过流,过压,欠压保护详解

用TL494制作的ATX开关电源控制电路图过流,过压,欠压保护详解本开头电源控制电路采用TL494(有的电源采用KA7500B,其管脚功能与TL494相同,可互换)及LM339集成电路(以下简称494和339)。494是双排16脚集成电路,工作电压7~40V。它含有由{14}脚输出的+5V基准电源,输出电压为+5V(±0.05V),最大输出电流250mA;一个频率可调的锯齿波产生电路ATX电源的控制电路见图1。控制电路采用TL494(有的电源采用KA7500B,其管脚功能与TL494相同,可互换)及LM339集成电路(以下简称494和339)。494是双排16脚集成电路,工作电压7~40V。它含有由{14}脚输出的+5V基准电源,输出电压为+5V(±0.05V),最大输出电流250mA;一个频率可调的锯齿波产生电路,振荡频率由{5}脚外接电容及{6}脚外接电阻来决定。{13}脚为高电平时,由{8}脚及{11}脚输出双路反相(即推挽工作方式)的脉宽调制信号。本例为此种工作方式,故将{13}脚与{14}脚相连接。比较器是一种运算放大器,符号用三角形表示,它有一个同相输入端“+”;一个反相输入端“-”和一个输出端。比较器同相端电平若高于反相端电平,则输出端输出高电平;反之输出低电平。494内的比较放大器有四个,为叙述方便,在图1中用小写字母a、b、c、d来表示。其中a是死区时间比较器。因两个作逆变工作的三极管串联后接到+310V的直流电源上,若两个三极管同时导通,就会形成对直流电源的短路。两个三极管同时导通可能发生在一个管子从截止转为导通,而另一个管子由导通转为截止的时候。因为管子在转换时有时间的延迟,截止的管子已经转为导通了,但导通的管子尚未完全转为截止,于是两个管子都呈导通状态而形成对直流电源的短路。为防止这样的事情发生,494设置了死区时间比较器a。从图1可以看出,在比较器a的反相输入端串联了一个“电源”,正极接反相端,负极接494的{4}脚。A比较器同相端输入的锯齿波信号,只有大于“电源”电压的部分才有输出,在三极管导通变为截止与截止转为导通期间,也就是死区时间,494没有脉冲输出,避免了对直流电源的短路。死区时间还可由{4}脚外接的电平来控制,{4}脚的电平上升,死区时间变宽,494输出的脉冲就变窄了,若{4}脚的电平超过了锯齿波的峰值电压,494就进入了保护状态,{8}脚和{11}脚就不输出脉冲了。494内部还有3个二输入端与门(用1、2、3表示)、两个二输入端与非门、反相器、T触发器等电路。与门是这样一种电路,只有所有的输入端都是高电平,输出端才能输出高电平;若有一个输入端为低电平,则输出端输出低电平。反相器的作用是把输入信号隔离放大后反相输出。与非门则相当于一个与门和一个反相器的组合。T触发器的作用是:每输入一个脉冲,输出端的电平就变化一次。如输出端Q为低电平,输入一个脉冲后,Q变为高电平,再输入一个脉冲,Q又回到低电平。比较器、与门、反相器、T触发器以及锯齿波振荡器及{8}脚、{11}脚输出的波形见图2。339是四比较过流保护过压保护一、产生PW-OK信号PC主机要求各路电源稳定之后才工作,以保护各元器件不致因电压不稳而损坏,故设置了PW-OK信号(约的C比较器的输出端{14}脚为零电平。另外,339的{1}脚低电平信号因D34的钳位作用,也使{14}脚为低电平,经R50和R63使{11}脚亦为低电平。因此D比较器的输出端{13}脚为低电平,也就是PW-OK信号为低电平,主机不会工作。开启主机时,通过人工或遥控操作闭合了与PS-ON相关的开关,PS-ON呈低电平,经R37使339的反相端{6}脚为低电平,B比较器{1}脚输出高电平,D35、D36反偏截止,A比较器的输出电平则由{5}脚与{4}脚的电平决定。正常工作时,{5}脚电平低于{4}脚电平,{2}脚输出低电平,经R41送到494的{4}脚,使{4}脚的电平变为低电平,锯齿波振荡信号可以从死区时间比较器a输出脉冲信号,另一方面,振荡信号送到了PWM比较器b 的同相输入端,PWM比较器输出的脉冲信号的宽度,则是由494的{1}脚的电平(也就是负载的大小)与{16}脚的电平来决定。PWM比较器输出的脉冲信号,最后经缓冲放大器放大后,从{8}、{11}脚输出脉冲信号,ATX电源向主机输出±5V、±12V、+3.3V电源。此过程因C35的充电有数百毫秒的延时,但对主机开机并无影响。494的{1}脚从+5V、+12V经取样电阻R15、R16得到电压,其电平略高于{2}脚电平,{3}脚输出高电平,经R48使339的{9}脚得到高电平,其电平高于{8}脚电平,因而{14}脚输出高电平,此电平经R50与基准+5V电源经R64共同对C39充电,经数百毫秒后,{11}脚电平升到高于{10}脚电平时,D比较器{13}脚输出高电平,此电平经R49反馈至{11}脚,维持{11}脚处于高电平状态,故{13}脚输出稳定的高电平PW-OK信号,主机检测到此信号后即开始正常工作。关机时,主机内开关使PS-ON呈高电平,此时339的{6}脚电平高于{7}脚,{1}脚输出低电平,因二极管D34的钳位作用,{14}脚呈低电平,C39对C比较器及B比较器放电,很快{11}脚呈低电平,{13}脚输出低电平,即PW-OK信号呈低电平。在339的{1}脚为低电平时,经D36使{4}臆脚为低电平,{2}脚输出高电平,经R41传送到494的{4}脚,但因C35电位不能突变,经数百毫秒的放电后方使494的{4}脚转为高电平,从而封锁正负脉冲的输出,主机进入待机状态。上述的过程中,关机时C39和C35都要放电,但因放电时间常数不同,C39放电较快,故PW-OK信号先于各电源变成低电平,满足了主机关机的需要。此外,关机时因各路输出电源的电解电容放电需要时间,也使PW-OK信号先于各电源回到低电平。二、稳压494的{2}脚经R47与基准电压+5V相连,维持较好的稳定电压,而{1}脚则与取样电阻R15、R16与+5V、+12V相连接,正常的情况下,{1}脚电平与{2}脚电平相等或略高。当输出电压升高时(无论+5V或+12V),{1}脚电平高于{2}脚电平,c比较器输出误差电压与锯齿波振荡脉冲在PWM比较器b进行比较使输出脉冲宽度变窄,输出电压回落到标准值,反之则促使振荡脉冲宽度增加,输出电压回升。由于494内的放大器增益很高,故稳压精度很好。从稳压的原理,我们可以得到ATX电源输出电压偏高或偏低的维修方法。如果输出电压偏低,可在494的{1}脚对地并联电阻,或是把R47的电阻增大。要是电源的输出偏高,则可在{2}脚对地并联电阻,也可以用增大R33或取下R69、R35来降低输出电压。三、过流保护过流保护的原理是基于负载愈大,Q3、Q4集电极的脉冲电压也愈高,也即是R13(1.5kΩ)上的电压也愈高,从这里采样经D14整流和C36滤波,再经R54、R55并联电阻与R51、R56、R58等组成的分压电路送到494的{16}脚。随着负载的加重,{16}脚的电平也随之上升,当超过{15}脚的电平时,误差放大器输出的误差电压促使调制脉冲的宽度变窄从而使负载电流减小。另外,从R56、R58并联电阻获得的分压再经R52送到339的{5}脚,当{5}脚的电平超过{4}脚时,{2}脚即输出高电平送到494的{4}脚,494停止输出脉冲信号,终止±5V、±12V、+3.3V 电源的输出,达到过流及短路保护的目的。需要说明的是:494的{16}脚电平的高低只能改变输出脉冲的宽度,但不影响494的{4}脚电平状态,而339的{5}脚电平一旦超过{4}脚的电平,339的{2}脚就送出高电平去封锁449的脉冲输出,终止±5V、±12V、+3.3V电源的输出,同时{2}脚的高电平经R59和二极管D39反馈到{5}脚,维持{5}脚处于高电平状态,此时若过载或短路状态消失,494的{4}脚仍维持高电平,±5V与±12V、+3.3V电源仍不能输出,只有切断交流市电的输入,再重新接通交流电,方可再次开机。四、过压保护过电压保护由R17和稳压管Z02并联电路从+5V采样,经D37送到339的{5}脚。若+5V电源由于某种原因升高,339的{5}脚电平也会随之升高,当超过{4}脚电平时,{2}脚即送出高电平去494的{4}脚,封锁±5V、±12V、+3.3V电源的输出,达到过电压保护的目的。正常工作时,R17上的压降不大,Z02截止送到{5}脚的电压较低,若+5V电源的电压上升,使R17上的压降超过Z02的稳压值,Z02导通,+5V电源上升后的电压值全部加到339的{5}脚上,促使其快速封锁494脉冲的输出,以保护电源五、欠压保护欠压保护从-5V的D32及-12V处的R14取样,经R34和D37送到339的{5}脚。若因某种原因使输出电压过低时,-12V及-5V电压的负值也会随之减小,也就是电压值上升,经R34及D37送往339的{5}脚使电平上升,339的{2}脚送出高电平到494的{4}脚,从而封锁449脉冲的输出,实现欠压保护。二极管D32在导通时,其电压降与通过的电流基本无关,保持在0.6V~0.7V,于是-5V电压的减少量会全部传送到D32的负端,提高了欠压保护的灵敏度。六、电源保护电路故障的维修从上面的叙述中可以了解到,各种保护电路最终都是通过控制339的{5}脚电平来控制494的{4}脚电平实现的。正常工作时,339的{5}脚电平低于339的{4}脚电平,339的{2}脚输出低电平,使494的{4}脚呈低电平状态(约为0.25V)。若339的{5}脚电平高于339的{4}脚电平,339的{2}脚输出高电平,于是494的{4}脚变为高电平,电源就进入了保护状态,终止各路电源的输出。因此ATX电源出了故障,若电源的整流、滤波、逆变以及辅助电源均完好,则要检查339的{4}、{5}脚的电平。若是{5}脚电平高于{4}脚的电平,表示电源进入了保护状态。下一步则找出是什么原因使电源进入了保护状态。可检查与339的{5}脚相连各支路另一端的电压是不是比{5}脚电压高,高出{5}脚电压的支路就是故障所在的支路。另外,也可以用断开与{5}脚相连的一个个支路,若是断开某一条支路后{5}脚的电平正常了,那么故障就出在这一条支路上。再沿着这条支路往下查,很快就可以把故障排除。下面通过两个实例来加以说明。1.一台SLPS-250ATXC电源的输出电压偏低。空载下,+5V电源的电压只有+1.8V,其他各路电压也按比例同样下降。电源是采用TL494及LM339集成电路的典型ATX电路。检查494的{4}脚电压为+2.6V。电路似乎处于保护状态。但保护状态时各路输出的电压均应为零,而现在却是正常电压的三分之一,令人费解。试着把494的第{4}脚接地,电源立即输出正常。{4}脚接地就正常工作,说明494并未损坏,问题可能出在339以及有关的电路。用万用表查339管脚的电压,当查到第{4}脚及{7}脚时,各路电源均正常了。甚至只用一条表笔去碰{7}脚或{4}脚,也可使电源恢复正常工作。这等于在{4}脚或{7}脚上加了一条“天线”,天线接收了外来信号电源就工作正常了!我试了试天线的长度,40厘米以下对电源不起作用,长度增加了,输出电压也随着增加,达到1米左右时,输出电压就正常了,494的{4}脚电压也恢复到0V。但电源要用“天线”才能工作,说明还有故障未找到。再检查339的{4}脚与{5}脚的电压,{5}脚电压为2.4V,{4}脚的电压为1.2V,输出端{2}脚的电压为2.9V。(这部分电路见图3)。但是339的{2}脚高电位,必须由{5}脚电位高于{4}脚的电位时才能产生,那{5}脚最初的高电位是怎么来的?把与{5}脚相连的各支路断开试一试。在断开c支路以后,电源就正常了。沿着D2往下找,最后在+3.3V电源处对地接一个1000μF的电容时,电源就正常了。再检查+3.3V电源原来的滤波电容,发现已经失效。更换电容后494的{4}脚电压恢复正常,用表笔去碰触339的{4}脚或{7}脚也不起作用,问题得到了解决。为什么+3.3V电源的滤波电容失效会造成输出电压偏低?+3.3V电源在没有电容滤波时,输出的直流电源中含有很强的由逆变功率管输出的脉冲成分,通过D3及D2送到LM339的{5}脚,使{5}脚的电平高于{4}脚的电平,电源进入了保护状态。从+20V 电源经R3、D1、R2和三个并联电阻到接地的支路中,三个电阻并联后的电阻值是2.43kΩ,再略去其他支路的影响,可以估算出{5}脚的电压大约是2.3V,因二极管D1的钳位作用,{2}脚输出电压只能在2.9V左右,经R1送到TL494的{4}脚,减去电阻R1的降压,494的{4}脚电压就是2.6V了。在此电压下,494会输出较窄的脉冲,于是在空载下,+5V电源有约1.8V的电压输出。解决的办法可在d支路中串联一个47kΩ的电阻,并把R2由3.9kΩ换成100kΩ就行了。经这样处理后,不论是正常工作或是保护状态,各路电源的输出电压和各管脚的电压均正常了。而R2电阻的改动,也不会影响电源的过载保护性能。至此,电源的故障才完全得到了解决(爱好者手中若有SLPS-250ATXC电源,可参考此例加一个47kΩ电阻以提高电源的保护性能)。为什么339的{4}脚加了天线会正常工作呢?这是{2}脚经D1反馈到{5}脚后,产生了轻微的高频寄生振荡。{4}脚或{7}脚接了天线以后,破坏了电路的振荡条件,使{4}脚的电压升高,当超过{5}脚的电压时,{2}脚送出0V的低电平信号到494的{4}脚,电源就工作正常了。同样,在D1支路中串联了47kΩ电阻后,增加了阻尼因数,破坏了电路的振荡条件,电源也就正常了。此时若取下+3.3V电源处新加的电解电容,通电后,电源会立即进入保护状态,各路电源都没有输出。2.一台新时代HY-ATX300电源,空载时输出电压正常,但不能带动负载。检查494各个管脚的电压,发现{12}脚的电压只有10V,这是造成不能带动负载的原因。在辅助电源逆变变压器T3的初级线圈1加上16.5V的高频电压,测得次级+5VSB挡线圈3的电压是0.9V,向494集成电路{12}脚供电线圈4的电压为1.5V,约是+5VSB挡线圈电压的 1.7倍。电源的+5VSB电源是直接从线圈3经整流和滤波后得到,+5VSB电源的稳压则是借助WD431稳压集成电路和光电耦合器反馈回逆变三极管得到的,如图4所示。由此可以算出线圈4的电压为5×1.7=8.5V,因负载较轻,经电容滤波后的电压就是10V左右了。由此说明T3脉冲变压器线圈4的匝数少了。拆开T3变压器,得到各绕组的匝数为:初级2×110匝;反馈绕组10匝;+5VSB绕组12匝;绕组4的匝数是8匝。重新绕制绕组4,把匝数由原来的8匝增加到20匝,其余绕组的匝数不变。绕好后上机实验,494集成电路{12}脚的电压上升到17V,电源的输入功率可达130W,故障排除。从故障现象看,可能是工厂生产时将变压器装错了。。

一款采用TL494及LM339集成电路TL494设计的ATXC开关电源的控制电路图

一款采用TL494及LM339集成电路TL494设计的ATXC开关电源的控制电路图

一款采用TL494及LM339集成电路TL494设计的
ATXC开关电源的控制电路图
time : 2019-07-27 09:32 作者:凡亿pcb
本开头电源控制电路采用TL494(有的电源采用KA7500B,其管脚功能与TL494相同,可互换)及LM339集成电路(以下简称494和339)。

494是双排16脚集成电路,工作电压7~40V。

它含有由{14}脚输出的+5V基准电源,输出电压为+5V(±0.05V),最大输出电流250mA;一个频率可调的锯齿波产生电路
以下为一款ATXC开关电源的控制电路图。

比较器同相端电平若高于反相端电平,则输出端输出高电平;反之输出低电平。

494内的比较放大器有四个,为叙述方便,在图中用小写字母a、b、c、d来表示。

其中a是死区时间比较器。

因两个作逆变工作的三极管串联后接到+310V的直流电源上,若两个三极管同时导通,就会形成对直流电源的短路。

ATXC开关电源的控制电路图。

TL494充电器原理与维修

TL494充电器原理与维修

TL494充电器原理与维修电动自行车充电器多采用开关电源,型号虽多,但电路结构大同小异,主要区别在于所选的脉宽调制(PWM)芯片不同如(UC3845、UC3842、SG3524、TL494)。

现以佳腾牌充电器为例,介绍其原理和故障检修方法。

一、电路原理根据实物测绘的佳腾牌充电器电路原理如图1所示。

整机可分为PWM产生和推动电路、功率开关变换电路、充电状态指示电路和交流输入电路四个部分。

1.PWM产生和推动电路PWM产生电路由IC1TL494和外围元件构成。

TL494是PWM开关电源集成电路。

引脚功能和内部框图如图2所示。

IC1的第5、6脚外接的C10、R19是定时元件,决定锯齿波振荡器的振荡频率,F=1.1/RC,按图中数值为50KHz。

第14脚是+5V基准电压输出端,除芯片内部使用外,还直接或分压后供第2、4、13脚和IC2使用。

第13脚为输出方式控制端,该脚接低电平时为单端输出方式,图中接第14脚+5V高电平,为双端输出方式。

第4脚为死区电压控制端,该脚电压决定死区时间。

电位升高,死区时间延长,输出脉宽变窄,当电压大于锯齿波电压时,输出脉宽将变得很窄,甚至停振。

凡输出端采用全桥或半桥式的开关电路,都要正确设置死区时间,以免两个开关管同时导通,发生电源短路的危险。

图中该脚电位由基准电压经R24和R20分压取得,实测电压为0.46V。

第1 、2脚和第16、15脚是IC1内部的两个电压比较器的正、反相输入端,分别用作充电电压取样和充电电流取样。

+44V充电电压经R28、R27和R26 分压反馈至第1脚。

C15是软启动电容。

第2脚电位由基准电压经R23和R3分压取得,实测为3.2V。

第1脚电压越高,输出脉宽越窄,充电电压越低;反之脉宽增宽,充电电压升高。

从而实现+44V充电电压的目的。

Ra是充电电压调试电阻,Ra和R26并联值越小,充电电压越高。

R29是脚充电电流取样电阻,由该电阻上取得的电压变化,经R13送入IC1的第15脚。

TL494脉宽调制操控电路图

TL494脉宽调制操控电路图

TL494脉宽调制操控电路图TL494脉宽调制操控电路图TL494外形图TL494引脚图作业原理简述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动器,振动频率可经过外部的一个电阻和一个电容进行调度,其振动频率如下:输出脉冲的宽度是经过电容CT上的正极性锯齿波电压与别的两个操控信号进行比照来完结。

功率输出管Q1和Q2受控于或非门。

当双稳触发器的时钟信号为低电往常才会被选通,即只需在锯齿波电压大于操控信号时期才会被选通。

当操控信号增大,输出脉冲的宽度将减小。

拜见图2。

TL494脉冲操控波形图操控信号由集成电路外部输入,一路送至死区时间比照器,一路送往过失拓宽器的输入端。

死区时间比照用具有120mV的输入赔偿电压,它绑缚了最小输出死区时间约等于锯齿波周期的4%,当输出端接地,最大输出占空比为96%,而输出端接参阅电往常,占空比为48%。

当把死区时间操控输入端接上固定的电压(计划在0一;3.3V之间)即能在输出脉冲上发作附加的死区时间。

脉冲宽度调制比照器为过失拓宽器调度输出脉宽供给了一个办法:当反响电压从0.5V改动到3.5时,输出的脉冲宽度从被死区断定的最大导通百分比时间中降低到零。

两个过失拓宽用具有从-0.3V 到(Vcc-2.0)的共模输入计划,这或许从电源的输出电压和电流发觉得到。

过失拓宽器的输出端常处于高电平,它与脉冲宽度调制器的反相输入端进行或运算,恰是这种电路构造,拓宽器只需最小的输出即可分配操控回路。

当比照器CT放电,一个正脉冲呈如今死区比照器的输出端,受脉冲绑缚的双稳触发器进行计时,一同间断输出管Q1和Q2的作业。

若输出操控端联接到参阅电压源,那么调制脉冲替换输出至两个输出晶体管,输出频率等于脉冲振动器的一半。

假定作业于单端状况,且最大占空比小于50%时,输出驱动信号别离从晶体管Q1或Q2获得。

输出变压器一个反响绕组及二极管供给反响电压。

在单端作业办法下,当需求更高的驱动电流输出,亦可将Q1和Q2并联运用,这时,需将输出办法操控脚接地以封闭双稳触发器。

TL494充电器原理与维修

TL494充电器原理与维修

TL494充电器原理与维修电动自行车充电器多采用开关电源,型号虽多,但电路结构大同小异,主要区别在于所选的脉宽调制(PWM)芯片不同如(UC3845、UC3842、SG3524、TL494)。

现以佳腾牌充电器为例,介绍其原理和故障检修方法。

一、电路原理根据实物测绘的佳腾牌充电器电路原理如图1所示。

整机可分为PWM产生和推动电路、功率开关变换电路、充电状态指示电路和交流输入电路四个部分。

1.PWM产生和推动电路PWM产生电路由IC1TL494和外围元件构成。

TL494是PWM开关电源集成电路。

引脚功能和内部框图如图2所示。

IC1的第5、6脚外接的C10、R19是定时元件,决定锯齿波振荡器的振荡频率,F=1.1/RC,按图中数值为50KHz。

第14脚是+5V基准电压输出端,除芯片内部使用外,还直接或分压后供第2、4、13脚和IC2使用。

第13脚为输出方式控制端,该脚接低电平时为单端输出方式,图中接第14脚+5V高电平,为双端输出方式。

第4脚为死区电压控制端,该脚电压决定死区时间。

电位升高,死区时间延长,输出脉宽变窄,当电压大于锯齿波电压时,输出脉宽将变得很窄,甚至停振。

凡输出端采用全桥或半桥式的开关电路,都要正确设置死区时间,以免两个开关管同时导通,发生电源短路的危险。

图中该脚电位由基准电压经R24和R20分压取得,实测电压为0.46V。

第1 、2脚和第16、15脚是IC1内部的两个电压比较器的正、反相输入端,分别用作充电电压取样和充电电流取样。

+44V充电电压经R28、R27和R26 分压反馈至第1脚。

C15是软启动电容。

第2脚电位由基准电压经R23和R3分压取得,实测为3.2V。

第1脚电压越高,输出脉宽越窄,充电电压越低;反之脉宽增宽,充电电压升高。

从而实现+44V充电电压的目的。

Ra是充电电压调试电阻,Ra和R26并联值越小,充电电压越高。

R29是脚充电电流取样电阻,由该电阻上取得的电压变化,经R13送入IC1的第15脚。

用TL494制作的ATXC开关电源控制电路图

用TL494制作的ATXC开关电源控制电路图

用TL494制作的ATXC开关电源控制电路图本开头电源控制电路采用TL494(有的电源采用KA7500B,其管脚功能与TL494相同,可互换)及LM339集成电路(以下简称494和339)。

494是双排16脚集成电路,工作电压7~40V。

它含有由{14}脚输出的+5V基准电源,输出电压为+5V(±0.05V),最大输出电流250mA;一个频率可调的锯齿波产生电路。

图1ATX电源的控制电路见图1。

控制电路采用TL494(有的电源采用KA7500B,其管脚功能与TL494相同,可互换)及LM339集成电路(以下简称494和339)。

494是双排16脚集成电路,工作电压7~40V。

它含有由{14}脚输出的+5V基准电源,输出电压为+5V(±0.05V),最大输出电流250mA;一个频率可调的锯齿波产生电路,振荡频率由{5}脚外接电容及{6}脚外接电阻来决定。

{13}脚为高电平时,由{8}脚及{11}脚输出双路反相(即推挽工作方式)的脉宽调制信号。

本例为此种工作方式,故将{13}脚与{14}脚相连接。

比较器是一种运算放大器,符号用三角形表示,它有一个同相输入端“+”;一个反相输入端“-”和一个输出端。

比较器同相端电平若高于反相端电平,则输出端输出高电平;反之输出低电平。

494内的比较放大器有四个,为叙述方便,在图1中用小写字母a、b、c、d来表示。

其中a是死区时间比较器。

因两个作逆变工作的三极管串联后接到+310V的直流电源上,若两个三极管同时导通,就会形成对直流电源的短路。

两个三极管同时导通可能发生在一个管子从截止转为导通,而另一个管子由导通转为截止的时候。

因为管子在转换时有时间的延迟,截止的管子已经转为导通了,但导通的管子尚未完全转为截止,于是两个管子都呈导通状态而形成对直流电源的短路。

为防止这样的事情发生,494设置了死区时间比较器a。

从图1可以看出,在比较器a的反相输入端串联了一个“电源”,正极接反相端,负极接494的{4}脚。

tl494

tl494

TL494(ka7500b)是专用双端固定频的脉冲调制器件,下图是其TL494内部结构,引脚图及典型应用电路,它结合了全部方块图所需之功能,在切换式电源供给器里可单端式或双坡道式的输出控制。

应用电路请参考下图1,线性锯齿波振荡器乃为频率调整器件(frequency programmable),在脚5与脚6连接两个外部元件RT与CT,既可获得所需之频率其频率可由下式计算得知图1 TL494(ka7500b)控制器的引脚图,内部结构典型应用电路TL494主要参数:power supply voitage 电源电压line regulation输入电压调节率load regulation 负载调整率outpot ripple输出纹波电压short circuit current短路电流efficiency 效率TL494工作原理分析输出脉波宽度调变之达成可借着在电容器CT端的正锯齿波形与两个控制信号中的任一个做比较而得之。

电路中的NOR闸可用来驱动输出三极管Q1与Q2,而且仅当正反器的时钟输入信号是在低准位时,此闸才会在有效状态,此种情况的发生也是仅当锯齿波电压大于控制信号电压的期间里。

当控制信号的振幅增加时,此时也会一致引起输出脉波宽度的线性减少。

如图2所示的波形图。

图2 TL494控制器时序波形图外部输入端的控制信号可输入至脚4的截止时间控制端,与脚1、2、15、16误差放大器的输入端,其输入端点的抵补电压为120mV,其可限制输出截止时间至最小值,大约为最初锯齿波周期时间的4%。

当13脚的输出模控制端接地时,可获得96%最大工作周期,而当13脚接制参考电压时,可获得48%最大工作周期。

如果我们在第4脚截止时间控制输入端设定一个固定电压,其范围由0V至3.3V之间,则附加的截止时间一定出现在输出上。

PWM比较器提供一个方法给误差放大器,乃由最大百分比的导通时间来做输出脉波宽度的调整,此乃借着设定截止时间控制输入端降至零电位,而此时再回授输入脚的电压变化可由0.5V至 3.5V之间,此二个误差放大器有其模态(common-mode)输入范围由-0.3V至(Vcc-2)V,而且可用来检知电源供给器的输出电压与电流。

TL494介绍及其应用

TL494介绍及其应用

TL494介绍及其应用TL494介绍及其应用TL494是美国德州仪器公司生产的一种电压驱动型脉宽调制控制集成电路,主要应用在各种开关电源中。

本文介绍它与相应的输入、输出电路等一起构成一个单回路控制器。

1、TL494管脚配置及其功能TL494的内部电路由基准电压产生电路、振荡电路、间歇期调整电路、两个误差放大器、脉宽调制比较器以及输出电路等组成。

图1是它的管脚图,其中1、2脚是误差放大器I的同相和反相输入端;3脚是相位校正和增益控制;4脚为间歇期调理,其上加0~3.3V电压时可使截止时间从2%线怀变化到100%;5、6脚分别用于外接振荡电阻和振荡电容;7脚为接地端;8、9脚和11、10脚分别为TL494内部两个末级输出三极管集电极和发射极;12脚为电源供电端;13脚为输出控制端,该脚接地时为并联单端输出方式,接14脚时为推挽输出方式;14脚为5V基准电压输出端,最大输出电流10mA;15、16脚是误差放大器II的反相和同相输入端。

2、回路控制器工作原理回路控制器的方框图如图2所示。

被控制量(如压力、流量、温度等)通过传感器交换为0~5V的电信号,作为闭环回路的反馈信号,通过有源简单二阶低通滤波电路进行平滑、去除杂波干扰后送给TL494的误差放大器I的IN+同相输入端。

设定输入信号是由TL494的5V基准电压源经一精密多圈电位器分压,由电位器动端通过有源简单二阶低通滤波电路接入TL494的误差放大器I的IN-反相输入端。

反馈信号和设定信号通过TL494的误差放大器I进行比较放大,进而控制脉冲宽度,这个脉冲空度变化的输出又经过整流滤波电路及由集成运算放大器构成的隔离放大电路进行平滑和放大处理,输出一个与脉冲宽度成正比的、变化范围为0~10V的直流电压。

这个电压就是所需要的输出控制电压,用它去控制执行电路,及时调整被控制量,使被控制量始终与设定值保持一致,形成闭环单回路控制。

用TL494实现的单回路控制器的电路原理图如图3所示。

TL494工作原理图解

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。

7500b和TL494实现单回路控制器及引脚功能详解

7500b和TL494实现单回路控制器及引脚功能详解

TL494实现单回路控制器及引脚功能详解本文介绍了以电压驱动型脉宽调制控制集成电路TL494为核心元件并加上简单滤波电路及RC放电回路所构成的回路控制器。

它能把脉冲宽度变化的信号转换成与脉冲宽度成正比变化的直流信号,进而实现闭环单回路控制。

TL494是美国德州仪器公司生产的一种电压驱动型脉宽调制控制集成电路,主要应用在各种开关电源中。

本文介绍它与相应的输入、输出电路等一起构成一个单回路控制器。

1 TL494管脚配置及其功能TL494的内部电路由基准电压产生电路、振荡电路、间歇期调整电路、两个误差放大器、脉宽调制比较器以及输出电路等组成。

图1是它的管脚图,其中1、2脚是误差放大器I的同相和反相输入端;3脚是相位校正和增益控制;4脚为间歇期调理,其上加0~3.3V电压时可使截止时间从2%线怀变化到100%;5、6脚分别用于外接振荡电阻和振荡电容;7脚为接地端;8、9脚和11、10脚分别为TL494内部两个末级输出三极管集电极和发射极;12脚为电源供电端;13脚为输出控制端,该脚接地时为并联单端输出方式,接14脚时为推挽输出方式;14脚为5V基准电压输出端,最大输出电流10mA;15、16脚是误差放大器II的反相和同相输入端。

2 回路控制器工作原理回路控制器的方框图如图2所示。

被控制量(如压力、流量、温度等)通过传感器交换为0~5V的电信号,作为闭环回路的反馈信号,通过有源简单二阶低通滤波电路进行平滑、去除杂波干扰后送给TL494的误差放大器I的IN+同相输入端。

设定输入信号是由TL494的5V基准电压源经一精密多圈电位器分压,由电位器动端通过有源简单二阶低通滤波电路接入TL494的误差放大器I的IN-反相输入端。

反馈信号和设定信号通过TL494的误差放大器I进行比较放大,进而控制脉冲宽度,这个脉冲空度变化的输出又经过整流滤波电路及由集成运算放大器构成的隔离放大电路进行平滑和放大处理,输出一个与脉冲宽度成正比的、变化范围为0~10V的直流电压。

TL494脉宽调制控制电路

TL494脉宽调制控制电路

TL494脉宽调制控制电路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: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外形图 TL494引脚图工作原理简述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。

功率输出管Q1和Q2受控于或非门。

当双稳触发器的时钟信号为低电平时才会被选通,即只有在锯齿波电压大于控制信号期间才会被选通。

当控制信号增大,输出脉冲的宽度将减小。

参见图2。

TL494脉冲控制波形图控制信号由集成电路外部输入,一路送至死区时间比较器,一路送往误差放大器的输入端。

死区时间比较器具有120mV的输入补偿电压,它限制了最小输出死区时间约等于锯齿波周期的4%,当输出端接地,最大输出占空比为96%,而输出端接参考电平时,占空比为48%。

当把死区时间控制输入端接上固定的电压(范围在0—3.3V之间)即能在输出脉冲上产生附加的死区时间。

脉冲宽度调制比较器为误差放大器调节输出脉宽提供了一个手段:当反馈电压从0.5V变化到3.5时,输出的脉冲宽度从被死区确定的最大导通百分比时间中下降到零。

两个误差放大器具有从-0.3V到(Vcc-2.0)的共模输入范围,这可能从电源的输出电压和电流察觉得到。

误差放大器的输出端常处于高电平,它与脉冲宽度调制器的反相输入端进行“或”运算,正是这种电路结构,放大器只需最小的输出即可支配控制回路。

TL494开关电源电路图,引脚功能及参数讲解

TL494开关电源电路图,引脚功能及参数讲解

TL494开关电源电路图,引脚功能及参数讲解TL494系列设备包含所有功能在构造脉宽调制中所必需的(PWM)控制电路在单片机上。

主要为电源控制而设计设备提供了灵活性,以定制电源控制电路到一个特定的应用。

TL494系列基本描述:TL494设备包含两个错误放大器,一个错误放大器片上可调振荡器,有死区时间控制(DTC)比较器,一种脉冲转向控制触发器5v, 5%精度调节器,输出控制电路。

误差放大器显示共模电压范围从- 0.3 V到VCC - 2v。

的空时控制比较器有一个固定的偏移量,提供大约5%的停止时间。

芯片上的振荡器是否可以通过终止RT来绕过引用输出并提供一个锯齿输入到CT,或者它可以驱动同步多轨共用电路电力供应。

未提交的输出晶体管提供任何一种共发射极或发射-跟随器输出能力。

TL494系列设备提供推拉或单端输出操作,其中可选择通过输出控制功能。

该体系结构该设备中禁止任何一种输出的可能性在推-拉操作期间被脉冲两次。

TL494系列基本特征:·完成PWM电源控制电路·未承诺输出的200毫安接收器或电流源·输出控制选择单端或推挽式操作·内部电路禁止双脉冲直至输出·可变死时间提供控制总行驶里程·内部调节器提供稳定的5伏电压参考供应与5%的公差·电路结构允许简单的同步TL494系列电路图及原理图:TL494系列主要应用:·电源:交流/直流、隔离、带PFC,>90w·电源:交流/直流、隔离、无PFC,<90w·电源:电信/服务器AC/DC电源:·太阳能许多独立的·洗衣机:低端和高端·电动自行车双控制器:模拟·烟雾探测器·太阳能逆变器·服务器电源·台式电脑·微波炉TL494系列开关电源电路图:TL494IN引脚图及功能说明:1IN+ 1 (I) 非逆变输入到误差放大器11IN- 2(I) 反向输入到误差放大器12IN+ 16(I) 非逆变输入到误差放大器22IN- 15(I) 反向输入到误差放大器2C1 8(O) BJT输出集电极端1C2 11(O) BJT输出集电极端2CT 5(-) 电容器端子用于设定振荡器频率DTC 4(I) 停止时间控制比较器输入E1 9(O) BJT发射器终端输出1E2 10(O) BJT输出集电极端2FEEDBACK 3(I) 反馈输入脚GND 7(-) 地OUTPUT CTRL 13(I) 选择单端/并行输出或推拉操作REF 14(O) 5伏参考调节器输出RT 6 (-) 用于设置振荡器频率的电阻端子VCC 12(-) 电源电压TL494IN核心参数及功能框图:制造商: Texas Instruments输出端数量: 2 Output开关频率: 300 kHz占空比-最大: 45 % 输出电压: 40V输出电流: 200 mA 最小工作温度: -40°C 最大工作温度: +85°C 封装: PDIP-16高度: 4.57 mm长度: 19.3 mm下降时间: 40 ns上升时间: 100 ns单位重量: 1 g。

TL494中文说明书

TL494中文说明书

TL494是美国德州仪器公司生产的一种电压驱动型脉宽调制控制集成电路,主要应用在各种开关电源中。

本文介绍它与相应的输入、输出电路等一起构成一个单回路控制器。

开关集成电路TL494内部原理图:1、TL494管脚配置及其功能TL494的内部电路由基准电压产生电路、振荡电路、间歇期调整电路、两个误差放大器、脉宽调制比较器以及输出电路等组成。

图1是它的管脚图,其中1、2脚是误差放大器I的同相和反相输入端;3脚是相位校正和增益控制;4脚为间歇期调理,其上加0~3.3V电压时可使截止时间从2%线怀变化到100%;5、6脚分别用于外接振荡电阻和振荡电容;7脚为接地端;8、9脚和11、10脚分别为TL494内部两个末级输出三极管集电极和发射极;12脚为电源供电端;13脚为输出控制端,该脚接地时为并联单端输出方式,接14脚时为推挽输出方式;14脚为5V基准电压输出端,最大输出电流10mA;15、16脚是误差放大器II的反相和同相输入端。

2、回路控制器工作原理回路控制器的方框图如图2所示。

被控制量(如压力、流量、温度等)通过传感器交换为0~5V的电信号,作为闭环回路的反馈信号,通过有源简单二阶低通滤波电路进行平滑、去除杂波干扰后送给TL494的误差放大器I的IN+同相输入端。

设定输入信号是由TL494的5V基准电压源经一精密多圈电位器分压,由电位器动端通过有源简单二阶低通滤波电路接入TL494的误差放大器I的IN-反相输入端。

反馈信号和设定信号通过TL494的误差放大器I进行比较放大,进而控制脉冲宽度,这个脉冲空度变化的输出又经过整流滤波电路及由集成运算放大器构成的隔离放大电路进行平滑和放大处理,输出一个与脉冲宽度成正比的、变化范围为0~10V的直流电压。

这个电压就是所需要的输出控制电压,用它去控制执行电路,及时调整被控制量,使被控制量始终与设定值保持一致,形成闭环单回路控制。

用TL494实现的单回路控制器的电路原理图如图3所示。

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开关集成电路TL494引脚图
TL494是美国德州仪器公司生产的一种电压驱动型
脉宽调制控制集成电路,主要应用在各种开关电源中。

本文介绍它与相应的输入、输出电路等一起构成一个单回路控制器。

开关集成电路TL494内部原理图:
1、TL494管脚配置及其功能
TL494的内部电路由基准电压产生电路、振荡电路、间歇期调整电路、两个误差放大器、脉宽调制比较器以及输出电路等组成。

图1是它的管脚图,其中1、2脚是误差放大器I的同相和反相输入端;3脚是相位校正和增益控制;4脚为间歇期调理,其上加0~3.3V电压时可使截止时间从2%线怀变化到100%;5、6脚分别用于外接振荡电阻和振荡电容;7脚为接地端;8、9脚和11、10脚分别为TL494内部两个末级输出三极管集电极和发射极;12脚为电源供电端;13脚为输出控制端,该脚接地时为并联单端输出方式,接14脚时为推
挽输出方式;14脚为5V基准电压输出端,最大输出电流10mA;15、16脚是误差放大器II的反相和同相输入端。

2、回路控制器工作原理
回路控制器的方框图如图2所示。

被控制量(如压力、流量、温度等)通过传感器交换为0~5V的电信号,作为闭环回路的反馈信号,通过有源简单二阶低通滤波电路进行平滑、去除杂波干扰后送给TL494的误差放大器I的IN+同相输入端。

设定输入信号是由TL494的5V基准电压源经一精密多圈电位器分压,由电位器动端通过有源简单二阶低通滤波电路接入TL494的误差放大器I的IN-反相输入端。

反馈信号和设定信号通过TL494的误差放大器I进行比较放大,进而控制脉冲宽度,这个脉冲空度变化的输出又经过整流滤波电路及由集成运算放大器构成的隔离放大电路进行平滑和放大处理,输出一个与脉冲宽度成正比的、变化范围为0~10V的直流电压。

这个电压就是所需要的输出控制电压,用它去控制执行电路,及时调整被控制量,使被控制量始终与设定值保持一致,形成闭环单回路控制。

用TL494实现的单回路控制器的电路原理图如图3所示。

2.1 输入电路
两个运算放大器IC1A、IC1B都接成有源简单二阶低通滤电路,分别作为反馈信号输入和设定信号输入的处理电路。

在电路设计上,两个输入电路采取完全对称的形式。

将有源简单二阶低通滤波电路的截止频率fp设计为4Hz,根据有源简单二阶低通滤波电路中fp=0.3 7f0(f0为该滤波器的特征频率)选取C1与C2为1μF,然后算得R1与R2为16kΩ。

这样可以滤除由于传感器距离较远输入引线过长而带来的高频杂波干扰和平滑传感器信号本身的波动,使加入到TL49 4的管脚1即误差放大器I同相输入端IN+的信号尽可能地平滑和相对稳定。

在有源简单二阶低通滤波电路与误差放大器I同相输入端I N+之间接有10kΩ的限流隔离电阻。

把TL494的14脚输出的5V基准电压源,用一3.3kΩ精密多圈电位器W1分压作为设定输入信号,通过与处理传感器反馈信号相同的电路,送入TL494的管脚2,即误差放大器I的反相输入端IN-端。

实验中发现,R19、R20这两个限流隔离电阻必不可少。

否则,TL494误差放大器I的两个输入端的电位将相互影响。

另外,实验数据还表明,TL494误差放大器的两个输入端在低电压时跟踪的线性不大好,故这里将两个输入运算放大器的放大倍数取为2,以改善反馈信号与设定信号的跟踪线性。

2.2 脉宽调制电路
在本控制器中只用到了TL494的误差放大器I,故将误差放大器II的IN+(16脚)接地、IN-(15脚)接高电平。

为保护TL494的输出三极管,经R13和R10分压,在4脚加接近0.3V的间歇调整电压。

R9、R12和C5组成了相位校正和增益控制网络。

经过实验,在本控制器中振荡电阻和振荡电容分别取200kΩ和0.1μF。

输出采用并取方式,取自发射级。

整机电源取12V单电源。

2.3 输出电路
为了把脉宽变化的方波信号转换为大小变化的直流信号,通过开关二极管D1、电容C8进行整流滤波。

R15作为整波滤波的输出负载,还在脉冲截止期间为C8提供放电回路,使C8上的电压与TL494输出的脉宽成正比。

为使输出电压进一步平滑、提高带负载能力以及使输出电压在0~10V之间变化,又加入了一级压控电压源二阶低通滤波电路。

在图中所示元件参数下,最大的直流输出电压是10V,IC3 A输出端接的10V稳压二极管,是保证在意外的情况下,使输出电压不大于10V。

3、工作过程
当反馈信号大于设定值时,通过TL494的脉宽调制作用,其9脚与10脚并联输出信号的脉宽减小,这个输出信号再经整流滤波电路及隔离与放大输出电路,使最后输出的直流控制信号的电压相应下降。

直流控制信号通过控制电路经执行机构(如电动机、电热管等)
使被控制量下降,再进而通过传感器使反馈信号降低,形成单回路闭环控制。

当反馈信号小于设定值时,上述控制过程相反。

另外,还可以根据被控制系统的具体情况,来调整输入二阶低通滤波器的电容大小,使控制过程及时、准确、稳定。

再有,为使控制过程直观,还应加上设定量及被控制量的显示(指示)电路。

可从两个输入端取出信号,然后分别通过隔离放大电路(如用运算放大器组成的电压跟随器)送到表头指示。

表头可采用多功能数字式电子表头成品或直接用满量程5V的机械表示。

4、实测数据分析
表1~表3的数据是在输出端接10KΩ负载电阻的开环条件下用DT9102A型数字万用表测得的。

其中反馈信号及设定信号分别用精密多圈电位器对标准5V基准源分压来模拟,并且测量点取自IC1A
及IC1B的输出端即IC1的1脚和7脚,输出取自IC3A的1脚。

所有单位均为伏。

表1 开环的条件下实测数据组1。

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