TL494CN中文資料原理及應(yīng)用技巧

1、TL494常應(yīng)用于電源電路當(dāng)中，在本站的文章中，除了本文TL494中文資料及應(yīng)用 電路，還有一個(gè)電路是應(yīng)用了 TL494資料的，具體的電路圖，請(qǐng)參考本站文章:200W 的ATX電源線路圖，本文已經(jīng)提供了比較豐富的TL494中文資料了TL494是一種固定頻率脈寬調(diào)制電路，它包含了開(kāi)關(guān)電源控制所需的全部功能， 廣泛應(yīng)用于單端正激雙管式、半橋式、全橋式開(kāi)關(guān)電源。TL494有SO-16和PDIP-16 兩種封裝形式，以適應(yīng)不同場(chǎng)合的要求。其主要特性如下：TL494主要特征集成了全部的脈寬調(diào)制電路。片內(nèi)置線性鋸齒波振蕩器，外置振蕩元件僅兩個(gè)（一個(gè)電阻和一個(gè)電容） 內(nèi)置誤差放大器。內(nèi)止5V參考基準(zhǔn)電壓源。

2、可調(diào)整死區(qū)時(shí)間。內(nèi)置功率晶體管可提供500mA的驅(qū)動(dòng)能力。推或拉兩種輸出方式。TL494外形圖MARKINGDIAGRAMS能&O-16DSUFF1M CASE 751ftP0iP-1t N SUiFFKK CJh呂E出局cmriririmm 門(mén)A AMYWWLJ LILI LIU LJ LILIIt<0小肛W聞A/ uu EJUtjULriJi其 CcvlA? Asseirtjl v IlkHjbiWl.L * Wdferl出 rv. ¥ 0f rnv W - Work Wee*"Tlw martng q iagrsm 日 M R 富;甲 MTL494弓唧圖

3、PIN CONNECTIONSNonin” ryInput l_LIrvInput -Compen/FWNComp InputDeadtimeControlCT 5Ground 1C1 8NoninvInputInvInputjyi OutputControl回YCCW E2可ElM3TL494工作原理簡(jiǎn)述TL494是一個(gè)固定頻率的脈沖寬度調(diào)制電路，內(nèi)置了線性鋸齒波振蕩器，振蕩頻 率可通過(guò)外部的一個(gè)電阻和一個(gè)電容進(jìn)行調(diào)節(jié)，其振蕩頻率如下：1.1Rt*Ct輸出脈沖的寬度是通過(guò)電容 CT上的正極性鋸齒波電壓與另外兩個(gè)控制信號(hào)進(jìn)行 比較來(lái)實(shí)現(xiàn)。功率輸出管Q1和Q2受控于或非門(mén)。當(dāng)雙穩(wěn)觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)

4、為 低電平時(shí)才會(huì)被選通，即只有在鋸齒波電壓大于控制信號(hào)期間才會(huì)被選通。當(dāng)控 制信號(hào)增大，輸出脈沖的寬度將減小。參見(jiàn)圖 2TL494脈沖控制波形圖控制信號(hào)由集成電路外部輸入，一路送至死區(qū)時(shí)間比較器，一路送往誤差放大器 的輸入端。死區(qū)時(shí)間比較器具有120mV的輸入補(bǔ)償電壓，它限制了最小輸出死 區(qū)時(shí)間約等于鋸齒波周期的4%,當(dāng)輸出端接地，最大輸出占空比為 96%,而輸 出端接參考電平時(shí)，占空比為48%。當(dāng)把死區(qū)時(shí)間控制輸入端接上固定的電壓（范 圍在03.3V之間）即能在輸出脈沖上產(chǎn)生附加的死區(qū)時(shí)間。脈沖寬度調(diào)制比較器為誤差放大器調(diào)節(jié)輸出脈寬提供了一個(gè)手段：當(dāng)反饋電壓從0.5V變化至I 3.5時(shí)，輸出

5、的脈沖寬度從被死區(qū)確定的最大導(dǎo)通百分比時(shí)間中下降 到零。兩個(gè)誤差放大器具有從-0.3V到（Vcc-2.0）的共模輸入范圍，這可能從電 源的輸出電壓和電流察覺(jué)得到。誤差放大器的輸出端常處于高電平，它與脈沖寬度調(diào)制器的反相輸入端進(jìn)行 或”運(yùn)算，正是這種電路結(jié)構(gòu)，放大器只需最小的輸 出即可支配控制回路。當(dāng)比較器CT放電，一個(gè)正脈沖出現(xiàn)在死區(qū)比較器的輸出端，受脈沖約束的雙穩(wěn) 觸發(fā)器進(jìn)行計(jì)時(shí)，同時(shí)停止輸出管 Q1和Q2的工作。若輸出控制端連接到參考 電壓源，那么調(diào)制脈沖交替輸出至兩個(gè)輸出晶體管，輸出頻率等于脈沖振蕩器的一半。如果工作于單端狀態(tài)，且最大占空比小于 50%寸，輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別從晶 體管Q1或

6、Q2取得。輸出變壓器一個(gè)反饋繞組及二極管提供反饋電壓。在單端 工作模式下，當(dāng)需要更高的驅(qū)動(dòng)電流輸出，亦可將 Q1和Q2并聯(lián)使用，這時(shí)， 需將輸出模式控制腳接地以關(guān)閉雙穩(wěn)觸發(fā)器。 這種狀態(tài)下，輸出的脈沖頻率將等 于振蕩器的頻率。TL494內(nèi)置一個(gè)5.0V的基準(zhǔn)電壓源，使用外置偏置電路時(shí)，可提供高達(dá)10mA的 負(fù)載電流，在典型的070C溫度范圍50mV溫漂條件下，該基準(zhǔn)電壓源能提供 ± 5的精確度。TL494內(nèi)部電路方框圖名稱(chēng)代號(hào)極限值 |單位工作電壓Vcc42V集電極輸出電壓Vc1,Vc242V集電極輸出電流Ic1,Ic2500mA放大器輸入電壓范圍VlR-0.3 V+42V功耗PD1

7、000mW熱阻Re ja80C/W工作結(jié)溫Tj125C工作環(huán)境溫度TL494BTL494CTL494INCV494BTa-40+1250+7 0-40+85-40+ 125c額定環(huán)境溫度Ta40c輔片擰腳i -*=死區(qū)時(shí)鬲 控制物大器】 反債比較號(hào)南入放大序？TL494脈寬調(diào)制控制電路應(yīng)用TL494單端連接輸出和推、拉（電流）結(jié)構(gòu)網(wǎng)"年瑞連接輸出和椎控t電源FJWW,PC0liER,C!OMTL494是專(zhuān)用雙端脈沖調(diào)制器件，TL494為固定頻率的PWM控制電路，它 結(jié)合了全部方塊圖所需之功能，在切換式電源供給器里可單端式或雙坡道式的輸 出控制。如圖1所示為T(mén)L494控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與

8、方塊圖其內(nèi)部的線性鋸齒波振 蕩器乃為頻率可規(guī)劃式(frequency programmable),在月卻5與腳6連接兩個(gè)外部元 件RT與CT,既可獲得所需之頻率其頻率可由下式計(jì)算得知P 7占14JJOVC Oif回用PWM比較翠瀚入圖1 TL494控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與方塊圖片輸出脈波寬度調(diào)變之達(dá)成可借著在電容器 CT端的正鋸齒波形與兩個(gè)控制信 號(hào)中的任一個(gè)做比較而得之。電路中的NOR閘可用來(lái)驅(qū)動(dòng)輸出三極管 Q1與Q2, 而且僅當(dāng)正反器的時(shí)鐘輸入信號(hào)是在低準(zhǔn)位時(shí)， 此閘才會(huì)在有效狀態(tài)，此種情況 的發(fā)生也是僅當(dāng)鋸齒波電壓大于控制信號(hào)電壓的期間里。當(dāng)控制信號(hào)的振幅增加時(shí)，此時(shí)也會(huì)一致引起輸出脈波寬度的

9、線性減少。如圖 2所示的波形圖。電容器Ct震止時(shí)間比較器/M/k'/HiI11!1111111111IIihikad1/! 比較器回受PMJ比較器正反器髓H崎入欣暮QII, 1II1qIllir1111hIII11111/i11!L J11 1Lk-1LJ1j11111rU U U1U U U正反器昌01射板輸出S射板輸出輸出?？刂苅11i i i i ：1_Tlt£ _11 11 111111111 iiir r r1I1rL；r1I1 j1I1 t1iil_1111Ir!11)11Jii1iiiI1> t圖2 TL494控制器時(shí)序波形圖外部輸入端的控制信號(hào)可輸入至腳

10、 4的截止時(shí)間控制端，與腳1、2、15、 16誤差放大器的輸入端，其輸入端點(diǎn)的抵補(bǔ)電壓為120mV,其可限制輸出截止時(shí)間至最小值，大約為最初鋸齒波周期時(shí)間的4%。當(dāng)13腳的輸出?？刂贫私拥?時(shí)，可獲得96%最大工作周期，而當(dāng)13腳接制參考電壓時(shí)，可獲得48%最大工 作周期。如果我們?cè)诘?腳截止時(shí)間控制輸入端設(shè)定一個(gè)固定電壓，具范圍由 0V至3.3V之間，則附加的截止時(shí)間一定出現(xiàn)在輸出上。PWM比較器提供一個(gè)方法給誤差放大器，乃由最大百分比的導(dǎo)通時(shí)間來(lái)做 輸出脈波寬度的調(diào)整，此乃借著設(shè)定截止時(shí)間控制輸入端降至零電位，而此時(shí)再回授輸入腳的電壓變化可由0.5V至3.5V之間，此二個(gè)誤差放大器有其模態(tài)

11、 (common-mode)輸入范圍由-0.3V至(Vcc-2)V,而且可用來(lái)檢知電源供給器的輸出 電壓與電流。誤差放大器的輸出會(huì)處于高主動(dòng)狀態(tài)，而且在 PWM 比較器的非反相輸入端與其誤差放大器輸出乃為或閘（OR）!算結(jié)合，依此電路結(jié)構(gòu)，放大器需要最小輸出導(dǎo)通時(shí)間，此乃抑制回路的控制，通常第一個(gè)誤差放大器都使用參考電壓和穩(wěn)壓輸出的電壓做比較，其環(huán)路增益可依靠回授來(lái)控制。而第 3 腳通常用做頻率的補(bǔ)償， 它主要目的是為了整個(gè)環(huán)路的穩(wěn)定度，特別注意的是運(yùn)用回授時(shí)必須避免第3腳輸入過(guò)載電流大于600 nA,否則最大脈波寬度將會(huì)被不正常的限制，此兩種誤差放大器，都可利用不管是正相或反相放大都可用來(lái)穩(wěn)

12、壓。第二個(gè)誤差放大器可用來(lái)做過(guò)電流檢知回路，可使用檢知電阻來(lái)與參考電壓元作比較，這回路的工作電壓接近地端，而此誤差放大器的轉(zhuǎn)換速率（slew rate）在7V之Vcc時(shí)為2V/叱s但無(wú)論如何在高頻運(yùn)用中。由于脈波寬度比較器和控 制邏輯的傳播延遲使得他不能用為動(dòng)態(tài)電流限制器。它可運(yùn)用于恒流限制電路或者外加元件作成電流回疊（current feed-back）的限流裝置，而動(dòng)態(tài)電流限制最好能使用截止時(shí)間控制輸入端的第4 腳。當(dāng)電容器CT放電時(shí)，在截止時(shí)間比較器輸出端會(huì)有正脈波信號(hào)輸出，此時(shí) 鐘脈波可控制操作正反器，且會(huì)抑制輸出三極管Q1與Q2,若將輸出?？刂频牡?13腳連接至參考電壓準(zhǔn)位線，此時(shí)在

13、推挽式操作下，則兩個(gè)輸出三極管在脈波信號(hào)調(diào)變下會(huì)交替地導(dǎo)通，這時(shí)每一個(gè)輸出的轉(zhuǎn)換頻率是振蕩器頻率的一半。當(dāng)以單端方式（single-ended躁作時(shí)，最大工作周期須少于 50%,此時(shí)輸出驅(qū)動(dòng)可出三極管Q1 或 Q2 取得，若在單端方式操作下需要較高的輸出電流，可以將 Q1 與 Q2 三極管以并聯(lián)方式連接，而且輸出?？刂频牡?3 腳必須接地，則使得正反器在失效（disable）犬態(tài)，此時(shí)輸出的轉(zhuǎn)換頻率乃相當(dāng)于震蕩器之頻率。因此TL494約兩個(gè)輸出級(jí)可以用單端方式或是推挽式來(lái)輸出，兩個(gè)輸出關(guān)系是不被拘束的，兩個(gè)集極和射極都有輸出端可以利用，在共射極狀態(tài)下，集極和射極電流在200mA時(shí)，集極和射極飽

14、和電壓大約在1.1V,而在共集極結(jié)構(gòu)下的 電壓是15V,在輸出過(guò)載之下兩個(gè)輸出都有保護(hù)作用，一般這兩個(gè)輸出在共射極 的轉(zhuǎn)換時(shí)間為，所以我們可以知道其轉(zhuǎn)換速度非常地快，操作頻率可達(dá)300KHZ，在25 C時(shí)輸出漏電流一般都小于1祖A。TL494組成實(shí)際的應(yīng)用電路原理圖紙ITTL494組成升壓電源電路圖主要參數(shù):TenCondhi 口RguksI me RegulstiocV|P= lOVteJOV11 rn'J ) 28%Lgd ReguhitotvfP Ip = 1.( mA to 1.0 A3 0 mV 006%CXjfMJt R>p0le-2gM Jo=l O A6£

15、;nnV 即 PARD.Shoa Cifait Cunwivin = 2avpR._ = o in16AEfficiencyVMVIo-lOA|71%power supply voitage 電源電壓 line regulation輸入電壓調(diào)節(jié)率 load regulation負(fù)載調(diào)整率 outpot ripple輸出紋波電壓 short circuit current 短路電流 efficiency 效率Dt N, NS, OR PW PACKAGE(TOP VIEW)1IN+ 11N FEEDBACKDTC CT RT gndC1 123456161514 n12111092IN +1 2IN-REFj OUTPUT CTRL1 vc