Tl494 схема включения, datasheet

Принцип работы

Как же работает микросхема TL494CN? Описание порядка ее работы дадим по материалам Motorola, Inc. Выход импульсов с широтной модуляцией достигается путем сравнения положительного пилообразного сигнала с конденсатора Ct с любым из двух управляющих сигналов. Логические схемы ИЛИ-НЕ управления выходными транзисторами Q1 и Q2, открывают их только тогда, когда сигнал на тактовом входе (С1) триггера (см. функциональную схему TL494CN) переходит в низкий уровень.

Таким образом, если на входе С1 триггера уровень логической единицы, то выходные транзисторы закрыты в обоих режимах работы: однотактном и двухтактном. Если на этом входе присутствует сигнал тактовой частоты, то в двухтактном режиме транзисторные ключи открываются поочердно по приходу среза тактового импульса на триггер. В однотактном режиме триггер не используется, и оба выходных ключа открываются синхронно.

Это открытое состояние (в обоих режимах) возможно только в той части периода ГПН, когда пилообразное напряжение больше, чем управляющие сигналы. Таким образом, увеличение или уменьшение величины управляющего сигнала вызывает соответственно линейное увеличение или уменьшение ширины импульсов напряжения на выходах микросхемы.

В качестве управляющих сигналов может быть использовано напряжение с вывода 4 (управление «мертвым временем»), входы усилителей ошибки или вход сигнала обратной связи с вывода 3.

Экологический статус

TL494CDTL494CDG4TL494CDRTL494CDRE4TL494CDRG3TL494CDRG4TL494CJTL494CNTL494CNE4TL494CNSRTL494CNSRG4TL494CPWTL494CPWG4TL494CPWLETL494CPWRTL494CPWRG4TL494IDTL494IDG4TL494IDRTL494IDRE4TL494IDRG4TL494INTL494INE4TL494MJTL494MJB
RoHSСовместимСовместимСовместимСовместимНе совместимСовместимНе совместимСовместимСовместимСовместимСовместимСовместимСовместимНе совместимСовместимСовместимСовместимСовместимСовместимСовместимСовместимСовместимСовместимНе совместимНе совместим
Бессвинцовая технология (Pb Free)НетДаНетНетНетНетДаДаДа

Переделка ATX БП в лабораторный

У каждого есть радиолюбителя есть мощный блок питания ATX от компьютера, который выдаёт 5В и 12В. Его мощность от 200вт до 500вт. Зная параметры управляющего контроллера, можно изменить параметры ATX источника. Например повысить напряжение с 12 до 30В. Популярны 2 способа, один от итальянских радиолюбителей.

Рассмотрим итальянский способ, который максимально простой и не требует перемотки трансформаторов. Выход ATX  полностью убирается и дорабатывается согласно схеме. Огромное количество радиолюбителей повторили эту схему благодаря своей простоте. Напряжение на выходе от 1В до 30В, сила тока до 10А.

Статус

TL494CDTL494CDG4TL494CDRTL494CDRE4TL494CDRG3TL494CDRG4TL494CJTL494CNTL494CNE4TL494CNSRTL494CNSRG4TL494CPWTL494CPWG4TL494CPWLETL494CPWRTL494CPWRG4TL494IDTL494IDG4TL494IDRTL494IDRE4TL494IDRG4TL494INTL494INE4TL494MJTL494MJB
Статус продуктаВ производствеВ производствеВ производствеВ производствеАнонсированВ производствеСнят с производстваВ производствеВ производствеВ производствеВ производствеВ производствеВ производствеСнят с производстваВ производствеВ производствеВ производствеВ производствеВ производствеВ производствеВ производствеВ производствеВ производствеСнят с производстваСнят с производства
Доступность образцов у производителяДаНетНетНетНетНетНетНетНетНетНетНетНетНетДаНетНетНетНетДаНетДаНетНетНет

Производители

Рассматриваемая микросхема относится к перечню наиболее распространенных и широко применяемых интегральных электронных схем. Предшественником ее была серия UC38хх ШИМ-контроллеров компании Unitrode. В 1999 г. эта фирма была куплена компанией Texas Instruments, и с тех пор началось развитие линейки этих контроллеров, приведшее к созданию в начале 2000-х гг. микросхем серии TL494. Кроме уже отмеченных выше ИБП, их можно встретить в регуляторах постоянного напряжения, в управляемых приводах, в устройствах плавного пуска, – словом везде, где используется ШИМ-регулирование.

Среди фирм, клонировавших данную микросхему, значатся такие всемирно известные бренды, как Motorola, Inc, International Rectifier, Fairchild Semiconductor, ON Semiconductor. Все они дают подробное описание своей продукции, так называемый TL494CN datasheet.

Предельные параметры

Как и у любой другой микросхемы, у TL494CN описание в обязательном порядке должно содержать перечень предельно допустимых эксплуатационных характеристик. Дадим их на основании данных Motorola, Inc:

  1. Напряжение питания: 42 В.
  2. Напряжение на коллекторе выходного транзистора: 42 В.
  3. Ток коллектора выходного транзистора: 500 мА.
  4. Диапазон входного напряжения усилителя: от — 0,3 В до +42 В.
  5. Рассеиваемая мощность (при t< 45 °C): 1000 мВт.
  6. Диапазон температур хранения: от -55 до +125 °С.
  7. Диапазон рабочих температур окружающей среды: от 0 до +70 °С.

Следует отметить, что параметр 7 для микросхемы TL494IN несколько шире: от –25 до +85 °С.

Datasheets

ProductFolder OrderNow Support &Community Tools &Software TechnicalDocuments TL494SLVS074H – JANUARY 1983 – REVISED MARCH 2017 TL494 Pulse-Width-Modulation Control Circuits1 Features 1 Complete PWM Power-Control CircuitryUncommitted Outputs for 200-mA Sink orSource CurrentOutput Control Selects Single-Ended orPush-Pull OperationInternal Circuitry Prohibits Double Pulse atEither OutputVariable Dead Time Provides Control OverTotal RangeInternal Regulator Provides a Stable 5-VReference Supply With 5% ToleranceCircuit Architecture Allows Easy Synchronization 2 Applications Desktop PCsMicrowave OvensPower Supplies: AC/DC, Isolated,With PFC, > 90 WServer PSUs …

Состав.

В её составе имеется:
   — генератор пилообразного напряжения (ГПН);
   — компаратор регулировки мертвого времени (DA1);
   — компаратор регулировки ШИМ (DA2);
   — усилитель ошибки 1 (DA3), используется в основном по напряжению;
   — усилитель ошибки 2 (DA4), используется в основном по сигналу ограничения тока;
   — стабильный источник опорного напряжения (ИОН) на 5В с внешним выводом 14;
   — схема управления работой выходного каскада.

Потом все её составные части мы конечно рассмотрим и постараемся разобраться, для чего всё это нужно и как всё это работает, но для начала необходимо будет привести её рабочие параметры (характеристики).

Datasheets

ProductFolder OrderNow Support &Community Tools &Software TechnicalDocuments TL494SLVS074H – JANUARY 1983 – REVISED MARCH 2017 TL494 Pulse-Width-Modulation Control Circuits1 Features 1 Complete PWM Power-Control CircuitryUncommitted Outputs for 200-mA Sink orSource CurrentOutput Control Selects Single-Ended orPush-Pull OperationInternal Circuitry Prohibits Double Pulse atEither OutputVariable Dead Time Provides Control OverTotal RangeInternal Regulator Provides a Stable 5-VReference Supply With 5% ToleranceCircuit Architecture Allows Easy Synchronization 2 Applications Desktop PCsMicrowave OvensPower Supplies: AC/DC, Isolated,With PFC, > 90 WServer PSUs …

Схемы блоков питания

Сложные схемы импульсных блоков питания TL494 рассматривать не буду. Они требуют множества деталей и времени, поэтому изготавливать своими руками не рационально. Проще у китайцев купить готовый аналогичный модуль за 300-500руб.

Простой и мощный импульсный БП

Повышающий преобразователь с 12 на 220 Вольт.

При сборке повышающих преобразователей напряжения особое внимание уделяйте охлаждению силовых транзисторов на выходе. Для 200W на выходе будет ток около 1А, относительно не много

Тестирование на стабильность работы проводить с максимально допустимой нагрузкой. Необходимую нагрузку лучше всего сформировать из ламп накаливания на 220 вольт, мощностью 20w, 40w, 60w, 100w. Не стоит перегревать транзисторы более чем на 100 градусов. Соблюдайте правила техники безопасности при работе с высоким напряжением. Семь раз померяй, один раз включи.

Повышающий преобразователь на TL494 практически не требуют настройки, повторяемость высокая. Перед сборкой проверьте номиналы резисторов и конденсаторов. Чем меньше будет отклонение, тем стабильней будет работать инвертор с 12 на 220 вольт.

Контроль температуры транзисторов лучше производить термопарой. Если радиатор маловат, то проще поставить вентилятор, чтобы не ставить новый радиатор.

Блок питания на TL494 своими руками мне приходилось изготавливать для усилителя сабвуфера в автомобиле. В то время автомобильные инверторы с 12В на 220В не продавались, и у китайцев не было Aliexpress. В качестве усилителя УНЧ применил микросхему серии TDA на 80W.

За последние 5 лет увеличился интерес с технике с электрическим приводом. Этому поспособствовали китайцы, начавшие массовое производство электрических велосипедов, современных колесо-мотор с высоким КПД. Лучшей реализацией считаю двух колёсные и одноколесные гироскутеры.В 2015 году китайская компания Ninebot купила американской Segway и начал производства 50 видов электрических скутеров типа Сегвея.

Для управления мощным низковольтным двигателем требуется хороший контроллер управления.

Регулятор напряжения

Как правило, в самодельных небольших электронных устройствах питание обеспечивает типовой ИБП ПК, выполненный на TL494CN. Схема включения БП ПК общеизвестна, а сами блоки легкодоступны, поскольку миллионы старых ПК ежегодно утилизируются или продаются на запчасти. Но как правило, эти ИБП вырабатывают напряжения не выше 12 В. Этого слишком мало для частотно-регулируемого привода. Конечно, можно было бы постараться и использовать ИБП ПК повышенного напряжения для 25 В, но его будет трудно найти, и слишком много мощности будет рассеиваться на напряжении 5 В в логических элементах.

Однако на TL494 (или аналогах) можно построить любые схемы с выходом на повышенную мощность и напряжение. Используя типичные детали из ИБП ПК и мощные МОП-транзисторы от материнской платы, можно построить ШИМ-регулятор напряжения на TL494CN. Схема преобразователя представлена на рисунке ниже.

На ней можно увидеть схему включения микросхемы и выходной каскад на двух транзисторах: универсальном npn- и мощном МОП.

Основные части: T1, Q1, L1, D1. Биполярный T1 используется для управления мощным МОП-транзистором, подключенным упрощенным способом, так наз. «пассивным». L1 является дросселем индуктивности от старого принтера HP (около 50 витков, 1 см высота, ширина 0,5 см с обмотками, открытый дроссель). D1 — это диод Шоттки от другого устройства. TL494 подключена альтернативным способом по отношению к вышеописанному, хотя можно использовать любой из них.

С8 – конденсатор малой емкости, чтобы предотвратить воздействие шумов, поступающих на вход усилителя ошибки, величина 0,01uF будет более или менее нормальной. Большие значения будут замедлять установку требуемого напряжения.

С6 — еще меньший конденсатор, он используется для фильтрации высокочастотных помех. Его емкость — до нескольких сотен пикофарад.

Принцип работы

Как же работает микросхема TL494CN? Описание порядка ее работы дадим по материалам Motorola, Inc. Выход импульсов с широтной модуляцией достигается путем сравнения положительного пилообразного сигнала с конденсатора Ct с любым из двух управляющих сигналов. Логические схемы ИЛИ-НЕ управления выходными транзисторами Q1 и Q2, открывают их только тогда, когда сигнал на тактовом входе (С1) триггера (см. функциональную схему TL494CN) переходит в низкий уровень.

Таким образом, если на входе С1 триггера уровень логической единицы, то выходные транзисторы закрыты в обоих режимах работы: однотактном и двухтактном. Если на этом входе присутствует сигнал тактовой частоты, то в двухтактном режиме транзисторные ключи открываются поочердно по приходу среза тактового импульса на триггер. В однотактном режиме триггер не используется, и оба выходных ключа открываются синхронно.

Это открытое состояние (в обоих режимах) возможно только в той части периода ГПН, когда пилообразное напряжение больше, чем управляющие сигналы. Таким образом, увеличение или уменьшение величины управляющего сигнала вызывает соответственно линейное увеличение или уменьшение ширины импульсов напряжения на выходах микросхемы.

В качестве управляющих сигналов может быть использовано напряжение с вывода 4 (управление «мертвым временем»), входы усилителей ошибки или вход сигнала обратной связи с вывода 3.

Рекомендуемые рабочие параметры.

ПараметрыМин.Макс.Ед. Изм.
 VCC    Напряжение питания740В
 VI       Напряжение на входе усилителя-0,3VCC – 2В
 VO     Напряжение на коллекторе 40В
 Ток коллектора (каждого транзистора) 200мА
 Ток обратной связи 0,3мА
 fOSC Частота генератора1300кГц
 CT     Емкость конденсатора генератора0,4710000нФ
 RT  Сопротивление резистора генератора1,8500кОм
TA       Рабочая температура TL494C
TL494I
70°C
-4085°C

Предельные её характеристики следующие;

Напряжение питания……………………………………………..41В

Входное напряжение усилителя………………………………(Vcc+0.3)В

Выходное напряжение коллектора…………………………..41В

Выходной ток коллектора………………………………………250мА

Общая мощность рассеивания в непрерывном режиме….1Вт

Application Notes

  • Isolated Multiple Output Flyback Converter Design Using TL494

    PDF, 741 Кб, Файл опубликован: 18 июн 2014

  • Off-Line SMPS Failure Modes PWM Switchers and DC-DC Converters

    PDF, 71 Кб, Файл опубликован: 22 мар 2000Today’s voltage regulator modules (VRMs) employ off-line SMPS techniques. Traditionally, they are usually discarded when they fail because they are so challenging to debug and so inexpensive to replace. Investigation of these failed modules reveals some common failure modes. Some failures are caused by other systems’ passive components that fail after repeated electrical stress. Recognizing these

  • Designing Switching Voltage Regulators With the TL494 (Rev. E)

    PDF, 329 Кб, Версия: E, Файл опубликован: 26 июл 2005Designing Switching Voltage Regulators With the TL494

  • Understanding Buck Power Stages In Switchmode Power Supplies

    PDF, 173 Кб, Файл опубликован: 4 мар 1999A switching power supply consists of the power stage and the control circuit. The power stage performs the basic power conversion from the input voltage to the output voltage and includes switches and the output filter. This report addresses the buck power stage only and does not cover control circuits. Detailed steady-state and small-signal analysis of the buck power stage operating in continuous

  • Understanding Boost Power Stages In Switchmode Power Supplies

    PDF, 149 Кб, Файл опубликован: 4 мар 1999A switching power supply consists of the power stage and the control circuit. The power stage performs the basic power conversion from the input voltage to the output voltage and includes switches and the output filter. This report addresses the boost power stage only and does not cover control circuits. The report includes detailed steady-stage and small-signal analysis of the boost power stage o

  • Understanding Buck-Boost Power Stages in Switchmode Power Supplies (Rev. A)

    PDF, 363 Кб, Версия: A, Файл опубликован: 28 май 2002

А как поднять напряжение на выходе?

Теперь давайте получим некоторое напряжение повыше при помощи TL494CN. Схема включения и разводки используется та же самая – на макетной плате. Конечно, достаточно высокого напряжения на ней не получить, тем более что нет какого-либо радиатора на силовых МОП-транзисторах. И все же, подключите небольшой трансформатор к выходному каскаду, согласно этой схеме.

Первичная обмотка трансформатора содержит 10 витков. Вторичная обмотка содержит около 100 витков. Таким образом, коэффициент трансформации равен 10. Если подать 10В в первичную обмотку, вы должны получить около 100 В на выходе. Сердечник выполнен из феррита. Можно использовать некоторый среднего размера сердечник от трансформатора блока питания ПК.

Будьте осторожны, выход трансформатора под высоким напряжением. Ток очень низкий и не убьет вас. Но можно получить хороший удар. Еще одна опасность — если вы установите большой конденсатор на выходе, он будет накапливать большой заряд. Поэтому после выключения схемы, его следует разрядить.

На выходе схемы можно включить любой индикатор вроде лампочки, как на фото ниже.

Схема с трансформаторным выходом широко применяется в любых ИБП, включая и блоки питания ПК. В этих устройствах, первый трансформатор, подключенный через транзисторные ключи к выходам ШИМ-контроллера, служит для гальванической развязки низковольтной части схемы, включающей TL494CN, от ее высоковольтной части, содержащей трансформатор сетевого напряжения.

TL494 схемы для зарядного устройства на основе компьютерного блока питания

Ниже представлены для повторения четыре принципиальные схемы с использованием ИС TL494 схемы.

Здесь показана схема устройства, созданного на основе устаревшего компьютерного АТ блока питания на IC TL494 с выходной мощностью 200 Вт гарантирующий ток, примерно 11 — 13А.

Здесь схема, в основе которой использован более современный АТX блок питания, также выполненный на TL494

Модернизация

Наиболее важным и нужным моментом в усовершенствовании схемы является следующий шаг. Убираем все ненужные провода, которые выходят из корпуса блока питания на коннекторы материнской платы. Однако, убирать надо не все, оставить нужно четыре провода желтого цвета под напряжение +12v и четыре черных идущих на корпус и каждую «четверку» переплетаем в виде косички.

Далее, ищем на печатной плате чип с кодовым обозначением 494, впереди этого номера возможны дополнительные буквенные обозначения

Также следует обратить внимание, что в БП могут быть установлены аналоги микросхемы TL494, такие как например: KA7500, MB3759, но схема включения у них аналогичная оригиналу. Теперь нужно найти постоянный резистор установленный в цепи первого вывода микросхемы и идущий на контакт +5v (это там, где раннее находились провода красного цвета) и убираем его тоже.

Для блока питания с возможностью регулировки напряжения в диапазоне от 4v до 25v, постоянный резистор R1 должен иметь номинальное сопротивление 1кОм. Помимо этого, в выходной цепи постоянного напряжения +12v, необходимо поставить электролитический конденсатор с большей емкостью, чем которая указана в оригинале.

В случае изготовления зарядного устройства, то этот конденсатор лучше вообще не ставить. Далее, желтыми проводами, которые сплетены в «косичку» (+12v), на кольце диаметром 25мм из феррита 2000НМ делаем несколько витков.

То есть, рассчитана на рабочее напряжение 40v и ток 10A, но если найдете готовую сборку BYV42E-200, которая выдерживает прямой ток 30A и напряжение 200v, то лучше будет если вы поставите ее. Как вариант, можно использовать пару выпрямительных диодов КД2999, включенных встречно друг другу. В таблице представленной ниже, можно подобрать оптимальные параметры необходимых вам диодов.

Если блок питания АТХ, то для его запуска нужно соединить провод soft-on с идущим на корпус проводником (на коннектор подается провод зеленого цвета). Вентилятор необходимо повернуть на 180°, что бы поток воздуха направлялся во внутреннюю часть БП. В случае использования устройства по прямому назначению, то тогда лучше будет подать питание на вентилятор от 12 вывода микросхемы через сопротивление с номиналом 100 Ом.

Так же, нужно иметь ввиду, что во время включения блока питания, происходит мощный бросок тока, при этом может включится система защиты. Однако, у меня устройство защиты свободно воспринимает ток в 9 ампер при включении аппарата и не срабатывает. В случае, у кого-то появится такая проблема, то тогда необходимо будет создать двухсекундную задержку включения нагрузки во время старта.

Вот ниже представлен еще один хороший вариант усовершенствования блока питания от компьютера.

Эта принципиальная схема в состоянии изменять выходное напряжение в пределах от 0,9v до 32v и силу тока от 0,09v до 10A.

Корпус / Упаковка / Маркировка

TL494CDTL494CDG4TL494CDRTL494CDRE4TL494CDRG3TL494CDRG4TL494CJTL494CNTL494CNE4TL494CNSRTL494CNSRG4TL494CPWTL494CPWG4TL494CPWLETL494CPWRTL494CPWRG4TL494IDTL494IDG4TL494IDRTL494IDRE4TL494IDRG4TL494INTL494INE4TL494MJTL494MJB
Pin16161616161616161616161616161616161616161616161616
Package TypeDDDDDDJNNNSNSPWPWPWPWPWDDDDDNNJJ
Industry STD TermSOICSOICSOICSOICSOICSOICCDIPPDIPPDIPSOPSOPTSSOPTSSOPTSSOPTSSOPTSSOPSOICSOICSOICSOICSOICPDIPPDIPCDIPCDIP
JEDEC CodeR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-GDIP-TR-PDIP-TR-PDIP-TR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDIP-TR-PDIP-TR-GDIP-TR-GDIP-T
Package QTY404025002500250025252000200090902000200040402500250025002525
CarrierTUBETUBELARGE T&RLARGE T&RLARGE T&RTUBETUBELARGE T&RLARGE T&RTUBETUBELARGE T&RLARGE T&RTUBETUBELARGE T&RLARGE T&RLARGE T&RTUBETUBE
МаркировкаTL494CTL494CTL494CTL494CTL494CTL494CTL494CNTL494CNTL494TL494T494T494T494T494TL494ITL494ITL494ITL494ITL494ITL494INTL494IN
Width (мм)3.913.913.913.913.913.916.926.356.355.35.34.44.44.44.44.43.913.913.913.913.916.356.356.926.92
Length (мм)9.99.99.99.99.99.919.5619.319.310.310.3555559.99.99.99.99.919.319.319.5619.56
Thickness (мм)1.581.581.581.581.581.584.573.93.91.951.95111111.581.581.581.581.583.93.94.574.57
Pitch (мм)1.271.271.271.271.271.272.542.542.541.271.27.65.65.65.65.651.271.271.271.271.272.542.542.542.54
Max Height (мм)1.751.751.751.751.751.755.085.085.08221.21.21.21.21.21.751.751.751.751.755.085.085.085.08
Mechanical Data

Двухтактный ШИМ – контроллер TL494, TL494CN, TL494CD

Основные технические характеристики:

Полный набор функций ШИМ-управления
Выходной втекающий или вытекающий ток каждого выхода …..200 мАмпер
Встроенная схема подавления сдвоенных импульсов
Широкий диапазон регулировки выходного сигнала
Выходное опорное напряжение…………………………………….5 вольт (+-0,5 %)

Общее описание и аналоги, применение:

TL494, TL494CN, TL494CD — полностью заменяемые аналоги это KA7500B и всем известная КР1114ЕУ4
Специально созданная структура микросхемы серии TL494 обеспечивают радиолюбителю широкие возможности при конструировании схем управления. TL494 включают в себя усилитель ошибки, встроенный регулируемый генератор, компаратор регулировки мертвого времени, триггер управления, прецизионный ИОН на 5 вольт и схему управления выходным каскадом. Усилитель ошибки выдает синфазное напряжение в диапазоне от – 0,3…(Vcc-2) вольт. Компаратор регулировки мертвого времени имеет постоянное смещение, которое ограничивает минимальную длительность мертвого времени величиной порядка 5%.
Приборы, имеющие индекс L, гарантируют нормальную работу в диапазоне температур –5…85 С, с индексом С гарантируют стабильную работу в диапазоне температур 0…70 С.

Предельные значения основных параметров микросхем серии TL494CN:

Напряжение питания……………………………………………………………..41 вольт
Входное напряжение усилителя……………………………………..(Vcc+0.3) вольт
Выходное напряжение коллектора……………………………………………41 вольт
Выходной ток коллектора…………………………………………………..250 мАмпер
Мощность рассеивания в непрерывном режиме……………………………1 Ватт
Рабочий диапазон температур окружающей среды:
С индексом L………………………………………………………………….. от -25 до 85
С индексом С…………………………………………………………………..от 0 до 70 С
Диапазон температур хранения ……………………………………..от -65 до +150 С

Цоколёвка корпуса TL494CN:

 

Полное функциональное описание на русском:
Микросхема TL494 представляет собой ШИМ-контролер для импульсного источника питания, работающий на фиксированной частоте, и включает в себя все нужные для этого готовые блоки. Встроенный собственный генератор пилообразного напряжения требует для установки частоты только двух внешних компонентов R и С.

Частоту генератора TL494 рассчитываем формуле на картинке ниже:

 

Модуляция ширины выходных импульсов достигается сравнением положительного пилообразного напряжения, получаемого на конденсаторе С, с двумя управляющими сигналами. Логический элементы ИЛИ-НЕ возбуждает выходные транзисторы Q1 и Q2 только тогда, когда линия тактов встроенного триггера находится в НИЗКОМ логическом состоянии. Это происходит только в течение того времени, когда амплитуда пилообразного напряжения выше амплитуды управляющих сигналов. Следовательно, повышение амплитуды управляющих сигналов вызывает соответствующее линейное уменьшение ширины выходных импульсов. Под управляющими сигналами понимаются напряжения производимые схемой регулировки мёртвого времени (вывод 4), усилители ошибки (выводы 1, 2, 15, 16) и цепью обратной связи(вывод 3).
Применяется в основном для управления мощных силовых устройств, такие как импульсный блок питания (ИПБ), повышающие преобразователи напряжения (инвертор) 12 в 220 в, зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов, генераторы разнообразных регулируемых сигналов.

Производители

Рассматриваемая микросхема относится к перечню наиболее распространенных и широко применяемых интегральных электронных схем. Предшественником ее была серия UC38хх ШИМ-контроллеров компании Unitrode. В 1999 г. эта фирма была куплена компанией Texas Instruments, и с тех пор началось развитие линейки этих контроллеров, приведшее к созданию в начале 2000-х гг. микросхем серии TL494. Кроме уже отмеченных выше ИБП, их можно встретить в регуляторах постоянного напряжения, в управляемых приводах, в устройствах плавного пуска, – словом везде, где используется ШИМ-регулирование.

Среди фирм, клонировавших данную микросхему, значатся такие всемирно известные бренды, как Motorola, Inc, International Rectifier, Fairchild Semiconductor, ON Semiconductor. Все они дают подробное описание своей продукции, так называемый TL494CN datasheet.

Application Notes

  • Isolated Multiple Output Flyback Converter Design Using TL494

    PDF, 741 Кб, Файл опубликован: 18 июн 2014

  • Off-Line SMPS Failure Modes PWM Switchers and DC-DC Converters

    PDF, 71 Кб, Файл опубликован: 22 мар 2000Today’s voltage regulator modules (VRMs) employ off-line SMPS techniques. Traditionally, they are usually discarded when they fail because they are so challenging to debug and so inexpensive to replace. Investigation of these failed modules reveals some common failure modes. Some failures are caused by other systems’ passive components that fail after repeated electrical stress. Recognizing these

  • Designing Switching Voltage Regulators With the TL494 (Rev. E)

    PDF, 329 Кб, Версия: E, Файл опубликован: 26 июл 2005Designing Switching Voltage Regulators With the TL494

  • Understanding Buck Power Stages In Switchmode Power Supplies

    PDF, 173 Кб, Файл опубликован: 4 мар 1999A switching power supply consists of the power stage and the control circuit. The power stage performs the basic power conversion from the input voltage to the output voltage and includes switches and the output filter. This report addresses the buck power stage only and does not cover control circuits. Detailed steady-state and small-signal analysis of the buck power stage operating in continuous

  • Understanding Boost Power Stages In Switchmode Power Supplies

    PDF, 149 Кб, Файл опубликован: 4 мар 1999A switching power supply consists of the power stage and the control circuit. The power stage performs the basic power conversion from the input voltage to the output voltage and includes switches and the output filter. This report addresses the boost power stage only and does not cover control circuits. The report includes detailed steady-stage and small-signal analysis of the boost power stage o

  • Understanding Buck-Boost Power Stages in Switchmode Power Supplies (Rev. A)

    PDF, 363 Кб, Версия: A, Файл опубликован: 28 май 2002

Функции выводов входных сигналов

Как и любое другое электронное устройство. рассматриваемая микросхема имеет свои входы и выходы. Мы начнем с первых. Выше уже было дан перечень этих выводов TL494CN. Описание на русском языке их функционального назначения будет далее приведено с подробными пояснениями.

Вывод 1

Это положительный (неинвертирующий) вход усилителя сигнала ошибки 1. Если напряжение на нем ниже, чем напряжение на выводе 2, выход усилителя ошибки 1 будет иметь низкий уровень. Если же оно будет выше, чем на контакте 2, сигнал усилителя ошибки 1 станет высоким. Выход усилителя по существу, повторяет положительный вход с использованием вывода 2 в качестве эталона. Функции усилителей ошибки будут более подробно описаны ниже.

Вывод 2

Это отрицательное (инвертирующий) вход усилителя сигнала ошибки 1. Если этот вывод выше, чем на выводе 1, выход усилителя ошибки 1 будет низким. Если же напряжение на этом выводе ниже, чем напряжение на выводе 1, выход усилителя будет высоким.

Вывод 15

Он работает точно так же, как и № 2. Зачастую второй усилитель ошибки не используется в TL494CN. Схема включения ее в этом случае содержит вывод 15 просто подключенный к 14-му (опорное напряжение +5 В).

Вывод 16

Он работает так же, как и № 1. Его обычно присоединяют к общему № 7, когда второй усилитель ошибки не используется. С выводом 15, подключенным к +5 В и № 16, подключенным к общему, выход второго усилителя низкий и поэтому не имеет никакого влияния на работу микросхемы.

Вывод 3

Этот контакт и каждый внутренний усилитель TL494CN связаны между собой через диоды. Если сигнал на выходе какого-либо из них меняется с низкого на высокий уровень, то на № 3 он также переходит в высокий

Когда сигнал на этом выводе превышает 3,3 В, выходные импульсы выключаются (нулевая скважность). Когда напряжение на нем близко к 0 В, длительность импульса максимальна

В промежутке между 0 и 3,3 В, длительность импульса составляет от 50% до 0% (для каждого из выходов ШИМ-контроллера — на выводах 9 и 10 в большинстве устройств).

Если необходимо, контакт 3 может быть использован в качестве входного сигнала или может быть использован для обеспечения демпфирования скорости изменения ширины импульсов. Если напряжение на нем высокое (> ~ 3,5 В), нет никакого способа для запуска ИБП на ШИМ-контроллере (импульсы от него будут отсутствовать).

Вывод 4

Он управляет диапазоном скважности выходных импульсов (англ. Dead-Time Control)

Если напряжение на нем близко к 0 В, микросхема будет в состоянии выдавать как минимально возможную, так и максимальную ширину импульса (что задается другими входными сигналами). Если на этот вывод подается напряжение около 1,5 В, ширина выходного импульса будет ограничена до 50% от его максимальной ширины (или ~ 25% рабочего цикла для двухтактного режима ШИМ-контроллера). Если напряжение на нем высокое (> ~ 3,5 В), нет никакого способа для запуска ИБП на TL494CN. Схема включения ее зачастую содержит № 4, подключенный напрямую к земле.

Важно запомнить! Сигнал на выводах 3 и 4 должен быть ниже ~ 3,3 В. А что будет, если он близок, например, к + 5 В? Как тогда поведет себя TL494CN? Схема преобразователя напряжения на ней не будет вырабатывать импульсы, т.е

не будет выходного напряжения от ИБП.

Вывод 5

Служит для присоединения времязадающего конденсатора Ct, причем второй его контакт присоединяется к земле. Значения емкости обычно от 0,01 μF до 0,1 μF. Изменения величины этого компонента ведут к изменению частоты ГПН и выходных импульсов ШИМ-контроллера. Как правило здесь используются конденсаторы высокого качества с очень низким температурным коэффициентом (с очень небольшим изменением емкости с изменением температуры).

Вывод 6

Для подключения врямязадающего резистора Rt, причем второй его контакт присоединяется к земле. Величины Rt и Ct определяют частоту ГПН.

f = 1,1 : (Rt х Ct).

Вывод 7

Он присоединяется к общему проводу схемы устройства на ШИМ-контроллере.

Вывод 12

Он замаркирован литерами VCC. К нему присоединяется «плюс» источника питания TL494CN. Схема включения ее обычно содержит № 12, соединенный с коммутатором источника питания. Многие ИБП используют этот вывод, чтобы включать питание (и сам ИБП) и выключать его. Если на нем имеется +12 В и № 7 заземлен, ГПН и ИОН микросхемы будут работать.

Вывод 13

Это вход режима работы. Его функционирование было описано выше.

Оцените статью:
Оставить комментарий
Adblock
detector