⑴ TL494的輸出占空比和死區電壓有怎樣的線性關系
TL494是專用雙端脈沖宏漏調制器件,TL494為固定頻率的PWM控制電路,它結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TL494控制器的內部結構與方塊圖其內部的線性鋸齒波振盪器乃為頻率可規劃式(frequencyprogrammable),在腳5與腳6連接兩個外部元件RT與CT,既可獲得所需之頻率其頻率可由下式計算得知
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圖1TL494控制器的內部結構與方塊圖片
輸出脈波寬度調變之達成可借著在電容器CT端的正鋸齒波形與兩個控制信號中的任一個做比較而得之。電路中的NOR閘可用來驅動輸出三極體Q1與Q2,而且僅當正反器的時鍾輸入信號是在低准位時,此閘才會在有效狀態,此種情況的發生也是僅當鋸齒波電壓大於控制信號電壓的期間里。當控制信號的振幅增加時,此時也會一致引起輸出脈波寬度的線性減少。如圖2所示的波形圖。
圖2TL494控制器時序波形圖
外部輸入端的控制信號可輸入至腳4的截止時間控制端,與腳1、2、15、16誤差放大器的輸入端,其輸入端點的抵補電壓為120mV,其可限制輸出截止時間至最小值,大約為最初鋸齒波周期時間的4%。當13腳的輸出模控制端接地時,可獲得96%最大工作周期,而當13腳接制參考電壓時,可獲得48%最大工作周期。如果我們在第4腳截止時間控制輸入端設定一個固定電壓,其范圍由0V至3.3V之間,則附加的截止時間一定出現在輸出上。
PWM比較器提供一個方法給誤差放大器,乃由最大百分比的導通時間來做輸出脈波寬度的調整,此乃借著設定截止時間控制輸入端降至零電位,而此時再回授輸入腳的電壓變化可由0.5V至3.5V之間,此二個誤差放大器有其模態(common-mode)輸入范圍由-0.3V至(Vcc-2)V,而且可用來檢知電源供給器的輸出電壓與電流。
誤差放大器的輸出會處於高主動狀態,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)運算結合,依此電路結構,放大器需要最小輸出導通時間,此乃抑制迴路的控制,通常第一個誤差放大器都使用參考電壓和穩壓輸出的電壓做比較,其環路增益可依靠回授來控制。而第3腳通常用做頻率的補償,它主要目的是為了整個環路的穩定度,特別注意的是運用回授時必須避免第3腳輸入過載電流大於600µA,否則最大脈波寬度將會被不正常的限制,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穩壓。
第二個誤差放大器可用來做過電流檢知迴路,可使用檢知電阻來與參考電壓元作比較,這迴路的工作電壓接近地端,基絕拆而此誤差放大器的轉換速率(slewrate)在7V之Vcc時為2V/µs。但無論如何在高頻運用中。由於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態電流限制器。它可運用於恆流限制電路或者外加元件作成電流回疊(currentfeed-back)的限流裝置,而動態電搏棗流限制最好能使用截止時間控制輸入端的第4腳。
當電容器CT放電時,在截止時間比較器輸出端會有正脈波信號輸出,此時鍾脈波可控制操作正反器,且會抑制輸出三極體Q1與Q2,若將輸出模控制的第13腳連接至參考電壓准位線,此時在推挽式操作下,則兩個輸出三極體在脈波信號調變下會交替地導通,這時每一個輸出的轉換頻率是振盪器頻率的一半。
當以單端方式(single-ended)操作時,最大工作周期須少於50%,此時輸出驅動可出三極體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Q2三極體以並聯方式連接,而且輸出模控制的第13腳必須接地,則使得正反器在失效(disable)狀態,此時輸出的轉換頻率乃相當於震盪器之頻率。
因此TL494約兩個輸出級可以用單端方式或是推挽式來輸出,兩個輸出關系是不被拘束的,兩個集極和射極都有輸出端可以利用,在共射極狀態下,集極和射極電流在200mA時,集極和射極飽和電壓大約在1.1V,而在共集極結構下的電壓是15V,在輸出過載之下兩個輸出都有保護作用,一般這兩個輸出在共射極的轉換時間為,所以我們可以知道其轉換速度非常地快,操作頻率可達300KHZ,在25℃時輸出漏電流一般都小於1µA。
TL494組成實際的應用電路原理圖紙
TL494組成升壓電源電路圖
主要參數:
powersupplyvoitage電源電壓
lineregulation輸入電壓調節率
loadregulation負載調整率
outpotripple輸出紋波電壓
shortcircuitcurrent短路電流
efficiency效率
⑵ 用TL494做boost升壓電路,如何讓輸出不隨輸入改變
可以設計電壓電流雙閉環結構。
具體辦法:
將輸出電壓反饋回來,與給定電壓進行比較,通過PI調節器進行調節。調節器輸出作為電流內環給定,再與電流反饋進行比較,通過PI調節器,輸出系統的驅動信號即可。
這樣,輸出電壓即可保持穩定,系統響應速度也很快。
⑶ 前輩們,DC-DC升壓穩壓電路請教
1)這樣理解很正確,電路原理是這樣的。
2)完全可以控制,實現調壓。
3)這內樣的電路適合小電流工作容,而且需要的是壓差不是很大的電路中。
4)這種電路是靠L的線圈當VT導通時給L存儲能量,VT截止時L釋放能量,然後通過CO電容儲能輸出。
所以如果你需要一個壓差這么大的電源建議採用其他方案。
⑷ 求一個12伏電瓶升壓到24-36左右的升壓電路,tl494有現成的電路嗎電流五安這樣的
494輸出電流最高才200ma,
如上圖右邊的部分升壓電路改造,並聯幾個外置的mos管,然後把電感換成大電流的,二極體也換成大電流的或者並聯幾個同型號的二極體,然後把濾波電容容量換成大一點的就可以。
⑸ 基於TL494的DC-DC升壓型開關電源
李睿智
學號19021211293
【嵌牛導讀】隨著科技的高速發展,電子產品與人們的工作、生活的關系日益密切,而電子產品都離不開可靠的電源。開關電源則以功耗小、效率高、體積小、重量輕的優勢成為研究的熱門。因此,提高對開關電源的研究就顯得至關重要了。本文介紹了一種基於TL494的DC-DC升壓型開關電源電路,該電路採用TL494電源控制晶元及其外圍電路產生PWM波,並通過PWM波的占空比控制開關管的導通時間,實現不同電壓的穩定輸出。經過初步的計算,合理的選擇了電路中的開關管,儲能電感,濾波電容和續流二極體的參數。實驗結果證明,該升壓電路的效率高於80%,具有良好的電壓調整率和負載調整率。
【嵌牛鼻子】DC-DC升壓型開關電源、PWM波、開關管
【嵌牛提問】電子產品在人類的生活中起著日益重要的作用,而電子產品都離不開可靠的電源,如何設計製作出既安全、效率又高的電源呢?這成為人們越來越關心的話題。
【嵌牛正文】
1 .引言
隨著現代電子技術的迅速發展,電子產品對電源的要求也越來越高。電源的發展經歷了從線性電源、相控電源再到開關電源的發展歷程,而開關電源則以其開關頻率高、體積小、效率高、可靠性高等特點占據著主導地位[1]。1955 年美國的羅耶 ( Roger G H)首次提出了自激振盪推挽晶體管直流變換器[2],為開關電源的研究打下了理論基礎。20世紀60年代,各種開關電源的拓撲電路已經較為成熟。改革開放以後,我國的開關電源技術也得到了長足的進步,並向著高頻化、高效率,模塊化等特點發展。
該電路選用TL494電源晶元作為整個電路的控制器,並搭建其外圍電路,構成產生PWM波的控制電路。通過調節PWM波的占空比控制開關管的關斷導通時間,從而達到升壓的目的。最後,通過對開關管,儲能電感,濾波電容和續流二極體參數的優化,使電路具有較高的效率,良好的電壓調整率和負載調整率。
2 .DC-DC升壓型開關電源的基本原理
2.1 DC-DC開關電源的種類
開關電源的種類很多,按輸入/輸出有無隔離的角度,可以分為隔離式與非隔離式兩大類型。隔離型的DC-DC開關電源可分為單端正激式、單端反激式、雙端半橋、雙端全橋等,非隔離型的又可分為降壓式、升壓式、極性反轉式等[3]。本電路為非隔離型的DC-DC開關電源。
2.2 DC-DC開關電源的主電路
圖2.2所示是DC-DC升壓型開關電源的主電路,它的主要構成元器件包括開關管T,儲能電感L、續流二極體D和濾波電容C[4]。
該電路採用的是並聯式的結構,既在主迴路中開關管T與輸出端負載RL並聯。由PWM波控制開關管的關斷導通時間,高電平時開關管導通,由於導通壓降很小,所以續流二極體D截止,此時Ui通過開關管對電感器L充電,負載RL靠電容C中存儲的電能供電。低電平時開關管關斷,此時續流二極體D導通,Ui與電感器L產生的感應電勢正向疊加後,通過續流二極體D對電容器C充電,並同時對負載RL供電。
由以上分析可見,並聯式的開關電源電路可以使輸出電壓高於輸入電壓,既可實現DC-DC升壓的功能。
2.3 DC-DC 開關電源的調制方式
2.3.1 脈沖頻率調制
脈沖頻率調制PFM(全稱為Pulse Frequency Molation),是指脈沖寬度不變,只通過調節工作頻率的方式來改變占空比[5]。這種脈沖調制方式電路復雜,難以實現。
2.3.2 脈沖寬度調制
脈沖寬度調制PWM(全稱為Pulse Width Molation),是指脈沖頻率不變,只通過改變脈沖寬度的方式來改變占空比[6]。
這種脈沖調制方式常用在開關型的穩壓電路中,在不改變電路輸出PWM波頻率的情況下,通過電壓反饋電路,調節輸出PWM波的寬度[7]。電壓反饋電路的工作原理是:當輸入電壓增大時,取樣電阻輸出的采樣電壓也將增大,並在比較放大器和基準電壓進行比較,通過放大器輸出的信號去控制PWM產生器,使輸出脈沖占空比減小,輸出電壓保持穩定。反之,當輸入電壓減小時,PWM產生器輸出脈沖占空比增大,輸出電壓仍可以保持穩定。
3 .電源控制晶元TL494及其外圍電路的設計
3.1 集成脈寬調制晶元TL494的介紹
如圖3.1所示為TL494晶元的引腳圖和內部結構,TL494是一種固定頻率脈寬調制集成電路,內部集成了大部分的脈寬調制電路,幾乎包含了開關電源控制所需的全部功能,廣泛應用於各種開關電源中[8]。其內部置有兩個誤差放大器,1、2 引腳為誤差放大器1的正負輸入端,16、15 引腳為誤差放大器2的正負輸入端。3引腳為相位校正和增益控制端,4引腳為死區電平控制端。其內置有線性鋸齒波振盪器,5、6引腳處可外置一個電容和一個電阻兩個振盪元件。7引腳為接地,8、9引腳分別為三極體Q1的集電極和發射極,10、11引腳分別為三極體Q2的發射極和集電極,12引腳為電源VCC,13引腳為輸出PWM波模式控制端,14引腳為內部5V基準電壓輸出端。
3.2 TL494晶元的外圍電路
其工作頻率可通過外接電阻RT和外接電容CT確定。其計算公式如下:
f=1.1/(RT˙CT)
電阻RT的值選為22kΩ,電容CT的值選為1nF,計算得工作頻率為50kHZ,既輸出PWM波的頻率50kHZ。
13引腳為輸出PWM波模式控制端,當該引腳為高電平時,兩個三極體推挽輸出,最大占空比只有48%。為了提高輸出能力,將13引腳接地,這使得觸發器不起作用,兩個三極體輸出相同,最大占空比可達到96%。為了提高驅動能力,將兩個三級管並聯輸出,8、11引腳接電源,9、10引腳並聯後作為PWM波輸出端。
1引腳為反饋信號輸入端,為了保持輸出電壓的穩定性,將該引腳接到電路的輸出端,同時將2引腳接入參考電壓,參考電壓的值由14引腳的5V基準電壓經過電阻R3,RP2和R4組成的分壓電路提供,一般調節可調電阻RP2的值,使參考電壓的值在2.2V-2.3V之間。2、3引腳之間的C2、R5和R6構成的RC網路,可調節誤差放大器1的增益和改善開關電源的動態性能,16引腳用作過流保護的輸入端,可直接將地反饋給該引腳,使過流保護的作用更佳。
4 .開關電源主要元器件參數的選擇
4.1 開關管T的參數選擇
開關管T在電路中承受的最大電壓是1.1×1.2U0(U0為輸出電壓),在實際工程中選擇開關管時,應保證有足夠的餘量,通常選擇2~3倍的1.1×1.2U0。開關管T的最大工作電流,通常選擇2~3倍的Ii(Ii為輸入電壓)[9]。在綜合考慮開關管的最高開關頻率,導通電阻和驅動電路等關鍵指標的情況下,本電路選擇TP75N75,該開關管的最大VDS=75V,最大ID=75A,導通電阻僅8mΩ,其餘量完全能夠滿足實際電路的需求。
4.2 儲能電感L的參數選擇
穩壓電源工作時,流過電感的電流由直流平均值和紋波分量兩部分組成。紋波分量是三角波,設其增量為ΔI,則
則根據電感選擇公式[10],得
因為開關頻率f為50kHZ,通過計算得電感L的值為50μH左右,在實際工程中為保證充分餘量,通常選用100μH/2A的電感,在實際製作的過程中發現自行繞制的電感效果不是太好,所以建議最好購買正規產商生產的電感。
4.3 濾波電容C的參數選擇
在VT導通的TON期間內,由濾波電容C 給負載供電,設此期間C上的電壓降為△U0(△U0為紋波電壓)。則
又
所以
因為開關頻率f為50kHZ,同時為了盡量減小輸出電壓的紋波,所以濾波電容C取2200μF/50V,保證了充分的餘量。
4.4 續流二極體D的參數選擇
在電路中續流二極體的主要作用是開關管導通時,續流二極體D截止,電容C對負載供電;開關管關斷時,續流二極體D導通,Ui與電感L通過續流二極體D對電容器C充電,並同時對負載RL供電。所以D的最大反向電壓為U0,流過的最大電流是輸入電流II,此外續流二極體還需滿足開關頻率高,導通電阻小的要求,通常選用肖特基二極體,本電路選擇三端肖特基二極體MBR60100CT,其最大反向工作電壓為100V,最大工作電流為60A,保證了充分的餘量。
5 .開關電源電路的測試與相關數據計算
5.1 實驗電路的原理圖繪制
5.2 實驗電路的PCB圖繪制
在繪制PCB圖時,應盡量把電源線和地線布粗,這樣可以減少損耗,並且可以使電路過大電流。為了畫圖的方便以及節約空間,信號線則可以細點。另外,若焊接電路板時背面需要用導線連接,靠近輸入輸出處的導線應使用粗線,避免分流,反饋線可使用較細的導線。
5.3 實驗電路相關參數的測試
5.3.1 負載調整率(輸入電壓UI為10V,輸出電壓UO為20V)
表5.3.1 負載調整率
所以負載調整率為:(20.00-19.59)/20≈2%。
5.3.2 電壓調整率(輸出電壓UO為20V,輸出端負載R不變)
表5.3.2 電壓調整率
所以電壓調整率為:(20.15-19.86)/20=1.45%。
5.3.3 升壓電路的效率
表5.3.3升壓電路的效率
5.4 實驗結果分析
綜上實驗數據可得,本升壓電路可以實現最高36V的輸出,最大輸出電流可達1.6A,效率高於86%,負載調整率約為2%,電壓調整率為1.45%,並且具有過壓保護和過流保護的能力。
6 .總結
本文介紹了一種基於TL494的DC-DC升壓型開關電源電路。在製作的過程中,採用非隔離型的DC-DC開關電源主電路,通過電壓反饋調節PWM波的占空比,實現輸出電壓的穩定。並通過對開關管T、儲能電感L、濾波電容C和續流二極體D的參數選擇,使該電路達到最佳的性能指標。最後,對電路的負載調整率、電壓調整率、效率進行測試。從實驗結果可得,該電路實現了從(15V~20V)到(18V~36V)的升壓功能,具有效率較高,良好的負載調整率和電壓調整率的特點,且性能穩定,抗干擾能力強。
參考文獻
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⑹ TL494怎麼穩壓的,整個的調節過程是怎麼樣的
TL494是用它產生PWM脈沖,控制開關管,就是將其接入boost升壓斬波電路的開關管,通過調整TL494的pwm控制開關管導通,達到調節輸出電壓的目的,建議你看看開關電源。~~~~你盆友說的我不懂,不過的確可以通過反饋進行調節,但絕對不是他說的那樣。
TL494是一種固定頻率脈寬調制電路,它包含了開關電源控制所需的全部功能,廣泛應用於橋式單端正激雙管式、半、全橋式開關電源。