TL494脈寬控制電路要點

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上TL494脈寬調(diào)制控制電路    TL494是一種固定頻率脈寬調(diào)制電路，它包含了開關(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、全橋式開關(guān)電源。TL494有SO-16和PDIP-16兩種封裝形式，以適應(yīng)不同場合的要求。其主要特性如下：     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（一個電阻和一個電容）。

2、60;    內(nèi)置誤差放大器。     內(nèi)止5V參考基準電壓源。     可調(diào)整死區(qū)時間。     內(nèi)置功率晶體管可提供500mA的驅(qū)動能力。     推或拉兩種輸出方式。 工作原理簡述    TL494是一個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，振蕩頻率可通過外部的一個電阻和一個電容進行調(diào)節(jié)，

3、其振蕩頻率如下：    輸出脈沖的寬度是通過電容CT上的正極性鋸齒波電壓與另外兩個控制信號進行比較來實現(xiàn)。功率輸出管Q1和Q2受控于或非門。當雙穩(wěn)觸發(fā)器的時鐘信號為低電平時才會被選通，即只有在鋸齒波電壓大于控制信號期間才會被選通。當控制信號增大，輸出脈沖的寬度將減小。參見圖2。    控制信號由集成電路外部輸入，一路送至死區(qū)時間比較器，一路送往誤差放大器的輸入端。死區(qū)時間比較器具有120mV的輸入補償電壓，它限制了最小輸出死區(qū)時間約等于鋸齒波周期的4%，當輸出端接地，最大輸出占空比為96%，而輸出端接參考電平時，占

4、空比為48%。當把死區(qū)時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手段：當反饋電壓從0.5V變化到3.5時，輸出的脈沖寬度從被死區(qū)確定的最大導(dǎo)通百分比時間中下降到零。兩個誤差放大器具有從-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行“或”運算，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。    當比較器CT放電，一個正脈沖出現(xiàn)在死區(qū)比較器的輸出端

5、，受脈沖約束的雙穩(wěn)觸發(fā)器進行計時，同時停止輸出管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%時，輸出驅(qū)動信號分別從晶體管Q1或Q2取得。輸出變壓器一個反饋繞組及二極管提供反饋電壓。在單端工作模式下，當需要更高的驅(qū)動電流輸出，亦可將Q1和Q2并聯(lián)使用，這時，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5.0V的基準電壓源，使用外置偏置電路時，可提供高達10mA的負載電流，在典型

6、的070溫度范圍50mV溫漂條件下，該基準電壓源能提供±5%的精確度。TL494的極限參數(shù) 名稱代號極限值單位 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VIR-0.3V+42V 功耗PD1000mW 熱阻RJA80/W 工作結(jié)溫TJ125 工作環(huán)境溫度 TL494B TL494C TL494I NCV494BTA -40+1250+70-40+85-40+125 

7、;額定環(huán)境溫度TA40TL494 及其在半橋變換開關(guān)電源中應(yīng)用情況      摘要：介紹了電壓驅(qū)動型脈寬調(diào)制器件TL494的脈寬調(diào)制特性，并對其在半橋變換開關(guān)電源中的應(yīng)用情況做了分析。     關(guān)鍵詞：電壓驅(qū)動；脈寬調(diào)制；半橋變換；開關(guān)電源     TL494是美國德克薩斯州儀器公司生產(chǎn)的一種性能優(yōu)良的電壓驅(qū)動型脈寬調(diào)制器件，可作為單端式、推挽式、全橋式、半橋式開關(guān)電源控制器，被廣泛應(yīng)用于開關(guān)電源中，是開關(guān)電源的核心控制器件。TL494的輸出三極

8、管可接成共發(fā)射極及射極跟隨2種方式，因而可以選擇雙端推挽輸出或單端輸出方式。在推挽輸出方式時，他的兩路驅(qū)動脈沖相差180°；而在單端方式時，其兩路驅(qū)動脈沖為同步同相。TL494的3腳為脈寬調(diào)制補償端，4腳為死區(qū)電平控制端，5腳和6腳為內(nèi)部鋸齒波振蕩器的外界振蕩電阻和振蕩電容連接端。當在TL494的12腳和7腳接上直流輔助電源，并在他的6腳和5腳分別接上振蕩電阻R和振蕩電容C后，就可在他的5腳上得到一個振蕩頻率為：f11/RC的鋸齒波振蕩電壓V；直流輸入供電范圍在740 V之間。     1TL494的特點 

9、0;  (1)內(nèi)置有5 V±5的基準電源。    (2)末級輸出級的最大電流可達250 mA。    (3)有死區(qū)時間可調(diào)控制端。(4)可對他的鋸齒波振蕩器的工作狀態(tài)執(zhí)行外同步控制。(5)末級輸出可采用雙端對稱輸出或單端輸出的工作方式。    2TL494的性能測試(1)工作電壓對各參數(shù)的影響，如表1所示。此時調(diào)頻電容為9 nF，調(diào)頻電阻為9 k，調(diào)寬電壓為25 V。 從表1可以看出，工

10、作電壓V的改變對輸出脈沖的周期T及脈寬T1無影響，而脈沖的幅值F隨著工作電壓V的增加也逐步增大，工作電流I隨電壓的變化不是很大，其供電范圍在740 V之間，而其工作頻率可達300 kHz，可見TL494的可調(diào)性大。(2)當TL494調(diào)頻電容和電阻一定時，改變脈沖寬度，就會得到輸出脈沖寬度不同的一系列脈沖，這樣就會得到調(diào)寬電壓與占空比的關(guān)系，如圖1所示。從圖1可以看出，當脈寬為周期的1/2時，效果最佳。    3TL494的應(yīng)用    TL494脈寬調(diào)制器件是目前微機電源中被廣泛采用來構(gòu)成其他激式

11、直流開關(guān)電源的專用器件。在顯示電源和其他開關(guān)電源的應(yīng)用中也常被采用。在大功率直流開關(guān)電源中，為提高直流電源調(diào)整精度及易于完成各種自動保護控制功能，是直流開關(guān)電源中常用的脈寬調(diào)制器件，而且價格便宜。下面介紹一個TL494的應(yīng)用電路。 該部分電路如圖2所示，PWM脈寬調(diào)制電路和半橋式變換電路，輸出端經(jīng)全波整流輸出電路合成構(gòu)成開關(guān)穩(wěn)壓電源電路。    TL494接成雙端輸出形式，由TL494，0腳輸出的脈沖經(jīng)Q1Q4組成的圖騰柱式驅(qū)動電路進行緩沖，進一步提高驅(qū)動容性負載的能力，在由B1，B2隔離傳送，形成2組驅(qū)動信號，分別驅(qū)動2個半橋變換器。調(diào)節(jié)RW

12、 2可改變振蕩頻率，基準電壓由RW 1調(diào)整加至TL494的腳，這樣通過調(diào)節(jié)頻率和占空比可以得到不同的輸出結(jié)果。如圖3和圖4所示，其中供電部分電壓經(jīng)可調(diào)變壓器取為50 V。圖3所示是在周期T一定而占空比可調(diào)時的結(jié)果。圖4所示是占空比不變而周期T可調(diào)時的結(jié)果。 當周期一定，改變占空比時，輸出電壓也隨著改變，基本上當占空比較大時，輸出電壓達到最大。而當占空比一定，周期改變時，輸出電壓隨著周期的增大在逐漸減小，也就是在頻率較大時輸出電壓較大。    4結(jié)語通過以上對電壓驅(qū)動型脈寬調(diào)制器件TL494的介紹可知，該器件既可調(diào)頻

13、又可調(diào)脈寬，且其可調(diào)性強，工作區(qū)間大，可用他搭建不同的驅(qū)動電路。由他構(gòu)成的半橋變換開關(guān)電源，體積小、重量輕，可應(yīng)用于其他各個領(lǐng)域。   用TL494實現(xiàn)單回路控制器日期：2004-12-7來源：電子技術(shù)應(yīng)用  作者：劉寶成 裴志利字體： 摘要：介紹了以電壓驅(qū)動型脈寬調(diào)制控制集成電路TL494為核心元件并加上簡單濾波電路及RC放電回路所構(gòu)成的回路控制器。它能把脈沖寬度變化的信號轉(zhuǎn)換成與脈沖寬度成正比變化的直流信號，進而實現(xiàn)閉環(huán)單回路控制。     關(guān)鍵詞：脈寬調(diào)制 回路控制 低通濾波TL494是美國德州儀器公司生產(chǎn)的一種電壓驅(qū)

14、動型脈寬調(diào)制控制集成電路，主要應(yīng)用在各種開關(guān)電源中。本文介紹它與相應(yīng)的輸入、輸出電路等一起構(gòu)成一個單回路控制器。1 TL494管腳配置及其功能TL494的內(nèi)部電路由基準電壓產(chǎn)生電路、振蕩電路、間歇期調(diào)整電路、兩個誤差放大器、脈寬調(diào)制比較器以及輸出電路等組成。圖1是它的管腳圖，其中1、2腳是誤差放大器I的同相和反相輸入端；3腳是相位校正和增益控制；4腳為間歇期調(diào)理，其上加03.3V電壓時可使截止時間從2%線懷變化到100%；5、6腳分別用于外接振蕩電阻和振蕩電容；7腳為接地端；8、9腳和11、10腳分別為TL494內(nèi)部兩個末級輸出三極管集電極和發(fā)射極；12腳為電源供電端；13腳為輸出控制端，該腳

15、接地時為并聯(lián)單端輸出方式，接14腳時為推挽輸出方式；14腳為5V基準電壓輸出端，最大輸出電流10mA；15、16腳是誤差放大器II的反相和同相輸入端。2 回路控制器工作原理回路控制器的方框圖如圖2所示。被控制量（如壓力、流量、溫度等）通過傳感器交換為05V的電信號，作為閉環(huán)回路的反饋信號，通過有源簡單二階低通濾波電路進行平滑、去除雜波干擾后送給TL494的誤差放大器I的IN+同相輸入端。設(shè)定輸入信號是由TL494的5V基準電壓源經(jīng)一精密多圈電位器分壓，由電位器動端通過有源簡單二階低通濾波電路接入TL494的誤差放大器I的IN-反相輸入端。反饋信號和設(shè)定信號通過TL494的誤差放大器I進行比較放

16、大，進而控制脈沖寬度，這個脈沖空度變化的輸出又經(jīng)過整流濾波電路及由集成運算放大器構(gòu)成的隔離放大電路進行平滑和放大處理，輸出一個與脈沖寬度成正比的、變化范圍為010V的直流電壓。這個電壓就是所需要的輸出控制電壓，用它去控制執(zhí)行電路，及時調(diào)整被控制量，使被控制量始終與設(shè)定值保持一致，形成閉環(huán)單回路控制。用TL494實現(xiàn)的單回路控制器的電路原理圖如圖3所示。2.1 輸入電路兩個運算放大器IC1A、IC1B都接成有源簡單二階低通濾電路，分別作為反饋信號輸入和設(shè)定信號輸入的處理電路。在電路設(shè)計上，兩個輸入電路采取完全對稱的形式。將有源簡單二階低通濾波電路的截止頻率fp設(shè)計為4Hz，根據(jù)有源簡單二階低通濾

17、波電路中fp=0.37f0（f0為該濾波器的特征頻率）選取C1與C2為1F,然后算得R1與R2為16k。這樣可以濾除由于傳感器距離較遠輸入引線過長而帶來的高頻雜波干擾和平滑傳感器信號本身的波動，使加入到TL494的管腳1即誤差放大器I同相輸入端IN+的信號盡可能地平滑和相對穩(wěn)定。在有源簡單二階低通濾波電路與誤差放大器I同相輸入端IN+之間接有10k的限流隔離電阻。把TL494的14腳輸出的5V基準電壓源，用一3.3k精密多圈電位器W1分壓作為設(shè)定輸入信號，通過與處理傳感器反饋信號相同的電路，送入TL494的管腳2，即誤差放大器I的反相輸入端IN-端。實驗中發(fā)現(xiàn)，R19、R20這兩個限流隔離電阻

18、必不可少。否則，TL494誤差放大器I的兩個輸入端的電位將相互影響。另外，實驗數(shù)據(jù)還表明，TL494誤差放大器的兩個輸入端在低電壓時跟蹤的線性不大好，故這里將兩個輸入運算放大器的放大倍數(shù)取為2，以改善反饋信號與設(shè)定信號的跟蹤線性。    2.2 脈寬調(diào)制電路在本控制器中只用到了TL494的誤差放大器I，故將誤差放大器II的IN+（16腳）接地、IN-（15腳）接高電平。為保護TL494的輸出三極管，經(jīng)R13和R10分壓，在4腳加接近0.3V的間歇調(diào)整電壓。R9、R12和C5組成了相位校正和增益控制網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過實驗，在本控制器中振蕩電阻和振蕩電容分別取200k和0.1

19、F。輸出采用并取方式，取自發(fā)射級。整機電源取12V單電源。2.3 輸出電路為了把脈寬變化的方波信號轉(zhuǎn)換為大小變化的直流信號，通過開關(guān)二極管D1、電容C8進行整流濾波。R15作為整波濾波的輸出負載，還在脈沖截止期間為C8提供放電回路，使C8上的電壓與TL494輸出的脈寬成正比。為使輸出電壓進一步平滑、提高帶負載能力以及使輸出電壓在010V之間變化，又加入了一級壓控電壓源二階低通濾波電路。在圖中所示元件參數(shù)下，最大的直流輸出電壓是10V，IC3A輸出端接的10V穩(wěn)壓二極管，是保證在意外的情況下，使輸出電壓不大于10V。3 工作過程當反饋信號大于設(shè)定值時，通過TL494的脈寬調(diào)制作用，其9腳與10腳

20、并聯(lián)輸出信號的脈寬減小，這個輸出信號再經(jīng)整流濾波電路及隔離與放大輸出電路，使最后輸出的直流控制信號的電壓相應(yīng)下降。直流控制信號通過控制電路經(jīng)執(zhí)行機構(gòu)（如電動機、電熱管等）使被控制量下降，再進而通過傳感器使反饋信號降低，形成單回路閉環(huán)控制。當反饋信號小于設(shè)定值時，上述控制過程相反。另外，還可以根據(jù)被控制系統(tǒng)的具體情況，來調(diào)整輸入二階低通濾波器的電容大小，使控制過程及時、準確、穩(wěn)定。再有，為使控制過程直觀，還應(yīng)加上設(shè)定量及被控制量的顯示（指示）電路。可從兩個輸入端取出信號，然后分別通過隔離放大電路（如用運算放大器組成的電壓跟隨器）送到表頭指示。表頭可采用多功能數(shù)字式電子表頭成品或直接用滿量程5V的

21、機械表示。4 實測數(shù)據(jù)分析表1表3的數(shù)據(jù)是在輸出端接10k負載電阻的開環(huán)條件下用DT9102A型數(shù)字萬用表測得的。其中反饋信號及設(shè)定信號分別用精密多圈電位器對標準5V基準源分壓來模擬，并且測量點取自IC1A及IC1B的輸出端即IC1的1腳和7腳，輸出取自IC3A的1腳。所有單位均為伏。表1 開環(huán)的條件下實測數(shù)據(jù)組1設(shè)定（V）1.0211.0231.0221.0211.0201.0191.0181.0161.0151.0121.010反饋（V）1.2521.2401.2271.0271.1861.1621.1371.1131.0901.0641.008輸出（V）0.011.081.993.014

22、.005.006.097.008.009.009.96表2 開環(huán)的條件下實測數(shù)據(jù)組2設(shè)定（V）2.032.032.032.032.032.032.022.022.022.022.02反饋（V）2.182.162.152.132.112.082.062.042.011.991.96輸出（V）0.010.992.033.004.015.096.107.018.009.009.62表3 開環(huán)的條件下實測數(shù)據(jù)組3設(shè)定（V）3.033.033.033.033.033.033.033.033.033.033.03反饋（V）3.103.093.073.033.033.012.982.962.932.912.

23、83輸出（V）0.011.032.003.054.025.076.027.017.999.049.92對實際的回路控制器電路測量了多組數(shù)據(jù)，限于篇幅僅更出以上三級數(shù)據(jù)。從測得的數(shù)據(jù)分析，我們可看出，在開環(huán)條件下該控制器的反饋信號的動態(tài)范圍很小，僅在±0.225V范圍內(nèi)。當構(gòu)成閉環(huán)聯(lián)回路控制時，合理的控制系統(tǒng)中（執(zhí)行機構(gòu)的最大輸出穩(wěn)定值應(yīng)為最大設(shè)定值的1.1至1.2倍），可以得出反饋量與設(shè)定量一定有一個動態(tài)平衡值，且在該平衡值睛，反饋量與設(shè)定量的一致性應(yīng)非常好。也就是說，該控制器的控制靈敏度和控制精度都很高。經(jīng)實際應(yīng)用，證明了以上的分析。該控制器的控制靈敏度和控制精度都很高，可完全取代

24、 一些成本高、電路復(fù)雜的單回路控制器。綜上所述，用TL494為主要元件實現(xiàn)的閉環(huán)單回路控制器具有構(gòu)思新穎、電路簡單、成本低廉以及控制過程穩(wěn)定等特點，在很多工業(yè)控制場合可獲得廣泛的應(yīng)用。高頻開關(guān)電源的并聯(lián)均流系統(tǒng) 胡友水，李漢強 (武漢理工大學(xué)自動化學(xué)院，湖北    武漢    ） 摘要：介紹了高頻開關(guān)電源的控制電路和并聯(lián)均流系統(tǒng)?？刂齐娐凡捎肨L494脈寬調(diào)制控制器來產(chǎn)生PWM脈沖，用軟件的方式實現(xiàn)多電源并聯(lián)運行時達到均流的方法。 關(guān)鍵詞：開關(guān)電源；脈寬調(diào)制；均流 0    引言   

25、  模塊化是開關(guān)電源的發(fā)展趨勢，并聯(lián)運行是電源產(chǎn)品大容量化的一個有效方案，可以通過設(shè)計Nl冗余電源系統(tǒng)，實現(xiàn)容量擴展。本系統(tǒng)是多臺高頻開關(guān)電源（1000A/15V）智能模塊并聯(lián)，電源單元和監(jiān)控單元均以AT89C51單片機為核心，電源單元的均流由監(jiān)控單元來協(xié)調(diào)，監(jiān)控單元既可以與各電源單元通信，也可以與PC通信，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。 1    PWM控制電路     TL494是一種性能優(yōu)良的脈寬調(diào)制控制器，TL494由5V基準電壓、振蕩器、誤差放大器、比較器、觸發(fā)器、輸出控制電路、輸出晶體管、空載時間電路構(gòu)成。其主要引腳的功能為：

26、    腳1和腳2分別為誤差比較放大器的同相輸入端和反相輸入端；     腳15和腳16分別為控制比較放大器的反相輸入端和同相輸入端；     腳3為控制比較放大器和誤差比較放大器的公共輸出端，輸出時表現(xiàn)為或輸出控制特性，也就是說在兩個放大器中，輸出幅度大者起作用；當腳3的電平變高時，TL494送出的驅(qū)動脈沖寬度變窄，當腳3電平變低時,驅(qū)動脈沖寬度變寬；     腳4為死區(qū)電平控制端，從腳4加入死區(qū)控制電壓可對驅(qū)動脈沖的最大寬度進行控制，使其不超過180°，這樣可以

27、保護開關(guān)電源電路中的三極管。     振蕩器產(chǎn)生的鋸齒波送到PWM比較器的反相輸入端，脈沖調(diào)寬電壓送到PWM比較器的同相輸入端，通過PWM比較器進行比較，輸出一定寬度的脈沖波。當調(diào)寬電壓變化時，TL494輸出的脈沖寬度也隨之改變，從而改變開關(guān)管的導(dǎo)通時間ton，達到調(diào)節(jié)、穩(wěn)定輸出電壓的目的。脈沖調(diào)寬電壓可由腳3直接送入的電壓來控制,也可分別從兩個誤差放大器的輸入端送入,通過比較、放大,經(jīng)隔離二極管輸出到PWM比較器的正相輸入端。兩個放大器可獨立使用,如分別用于反饋穩(wěn)壓和過流保護等，此時腳3應(yīng)接RC網(wǎng)絡(luò)，提高整個電路的穩(wěn)定性。    

28、如圖1所示，PWM脈沖的占空比有內(nèi)部誤差放大器EA1來調(diào)制，而內(nèi)部誤差放大器EA2則用來打開和關(guān)斷TL494，用于保護控制。腳2和腳15相連，并與公共輸出端腳3相連通，因腳3電位固定，所以，TL494驅(qū)動脈沖寬度主要由腳1（PWM調(diào)整控制端）來控制；腳16是系統(tǒng)保護輸入端，系統(tǒng)的過流、過壓、欠壓、過溫等故障以及穩(wěn)壓或穩(wěn)流切換時關(guān)斷信號都是通過腳16來控制。鋸齒波發(fā)生器定時電容CT=0.01F，定時電阻RT=3k，其晶振頻率fosc=36.6kHz。內(nèi)部兩個輸出晶體管集電極（腳8和腳11）接12V高電平，其發(fā)射極（腳9和腳10）分別驅(qū)動V1和V2，從而控制S1和S2,S3和S4管輪流導(dǎo)通和關(guān)閉。

29、 圖1    PWM控制電路 2    軟件介紹 2.1    電源單元和監(jiān)控單元的軟件     高頻開關(guān)電源單元主要有數(shù)據(jù)采集，電壓電流輸出給定，鍵盤和LED顯示，故障處理以及與監(jiān)控單元RS485通信等子程序組成。監(jiān)控單元主要有鍵盤和液晶顯示，EEPROM以及與電源單元和PC機RS485通信等子程序組成。EEPROM用于存放工作參數(shù)和其他不能丟失的信息，它采用X5045芯片，X5045有512字節(jié)，內(nèi)涵看門狗電路，電源VCC檢測和復(fù)位電路。     如果出現(xiàn)故障，電源單元立即做出相應(yīng)處理，并主動向監(jiān)控單元申請中斷，將故障數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控單元，監(jiān)控單元立即調(diào)用故障處理程序，如果故障嚴重將切除故障電源，并啟動備份電源，而且將故障情況傳送給PC機。 2.2    均流處理程序     高頻開關(guān)電源單元將各自的電壓和電流發(fā)送給監(jiān)控單元，監(jiān)控單元接收到各電源單元的電壓和電流信息后，馬上進入均流判定處理程序。本程序?qū)⒏鶕?jù)均流精度的要求，計算出該由哪個電源單元進