电源开关集成电路芯片TL494详细介绍以及运用

TL494是英国德州仪器企业生产制造的一种工作电压推动型脉冲宽度调制操纵集成电路芯片，关键使用在各种各样开关电源电路中。文中详细介绍它与对应的键入、輸出电源电路等一起组成一个单控制回路控制板。
电源开关集成电路芯片TL494內部电路原理图:

1、TL494引脚配备以及作用
　　TL494的內部电源电路由标准工作电压造成电源电路、谐振电路、慢性期调节电源电路、2个误差放大器、脉冲宽度调制电压比较器及其輸出电源电路等构成。图1是它的引脚图，在其中1、2脚是误差放大器I的同相和正相反键入端；3脚是相位差校准和增益值操纵；4脚为慢性期调养，其上添0～3.3V工作电压时可使截止时间从2%线怀转变到100%；5、6脚各自用以外接震荡电阻器和震荡电容器；7脚为接地装置端；8、9脚和11、10脚各自为TL494內部2个末级輸出三极管集电结和发射极；12脚为开关电源供电系统端；13脚为輸出操纵端，该脚接地装置时为串联单端輸出方法，接14脚时为推挽输出方法；14脚为5V标准工作电压输入输出端，较大 输入输出电流量10mA；15、16脚是误差放大器II的正相反和积分电路输进端。

2、控制回路控制板原理
　　控制回路控制板的框图如图2所显示。被控制量（如工作压力、总流量、溫度等）根据感应器互换为0～5V的电子信号，做为闭环控制电路的反应数据信号，根据数字功放简易二阶低通滤波器电源电路开展光滑、除去杂讯影响后赠给TL494的误差放大器I的IN 同相输进端。设置键入数据信号是由TL494的5V标准电压源经一高精密多圈电阻器分压电路，由电阻器动端根据数字功放简易二阶低通滤波器电源电路连接TL494的误差放大器I的IN-正相反键入端。意见反馈讯号和设置数据信号根据TL494的误差放大器I开展较为变大，从而操纵脉冲宽度，这一单脉冲空度转变的輸出又历经整流器低通滤波器及由集成化运放电路组成的防护运算放大器开展光滑和变大解决，輸出一个与脉冲宽度正相关的、转变范畴为0～10V的交流电压。这一工作电压便是所须要的输入输出操纵工作电压，用它去操纵运行电源电路，立即调节被控制量，使被控制量自始至终与预设值保持一致，产生闭环控制单控制回路操纵。
　　用TL494完成的单控制回路控制板的电路原理如图所示3所显示。
2.1 键入电源电路
　　 2个运放电路IC1A、IC1B都连接成数字功放简易二阶低通滤电源电路，各自做为意见反馈数据信号键入和设置数据信号键入的解决电源电路。在电路原理上，2个键入电源电路采用彻底对应的方式。将数字功放简易二阶低通滤波器电源电路的截止频率fp设计方案为4Hz，依据数字功放简易二阶低通滤波器电源电路中fp=0.37f0（f0为该过滤器的特征频率）选择C1与C2为1μF,随后称得R1与R2为16kΩ。那样能够滤掉因为感应器间距较远键入导线太长而产生的高频率杂讯影响和光滑感应器数据信号自身的起伏，使添加到TL494的引脚1即误差放大器I积分电路输进端IN 的数据信号尽量地光滑和比较平稳。在数字功放简易二阶低通滤波器电源电路与误差放大器I积分电路输进端IN 中间接有10kΩ的过流保护防护电阻器。把TL494的14脚輸出的5V标准电压源，用一3.3kΩ高精密多圈电阻器W一分压做为设置键入数据信号，根据与解决感应器意见反馈数据信号一样的电源电路，送进TL494的引脚2，即误差放大器I的反向键入端IN-端。试验中发觉，R19、R20这两个过流保护防护电阻器不可或缺。不然，TL494误差放大器I的2个键入端电位差将互相影响。此外，试验数据信息还说明，TL494误差放大器的2个键入端在低压时追踪的线形不太好，故这儿将2个键入运放电路的扩大倍率取名为2，以改进意见反馈讯号与设置数据信号的追踪线形。

2.2 脉冲宽度调制电源电路
　　在本控制板中仅用到TL494的误差放大器I，故将误差放大器II的IN （16脚）接地装置、IN-（15脚）接上拉电阻。为维护TL494的輸出三极管，经R13和R10分压，在4脚加贴近0.3V的间歇性调节工作电压。R9、R12和C5构成了相位差校准和增益值操纵互联网。历经试验，在本控制板中震荡电阻器和震荡电容器各自取200kΩ和0.1μF。輸出选用并取方法，源自发送级。整机开关电源取12V单开关电源。
2.3 輸出电源电路
　　为了更好地号脉宽转变的波形数据信号变换为尺寸变动的直流电数据信号，根据开关二极管D1、电容器C8开展整流器过滤。R15做为整波过滤的输出负载，仍在单脉冲截至期内为C8给予充放电控制回路，使C8上的电流与TL494輸出的占空比正相关。为使输出电压进一步光滑、提升带负荷工作能力及其使输出电压在0～10V中间转变，又加盟了一级压控电压源二阶低通滤波器电源电路。在图上所显示元器件主要参数下，较大的直流电输出电压是10V，IC3A輸出线接的10V稳压二极管，是确保在出乎意料的情形下，使输出电压不超10V。
3、工作中全过程
　　当意见反馈数据信号超过预设值时，根据TL494的脉冲宽度调制功效，其9脚与10脚串联輸出讯号的占空比减少，这一輸出数据信号再经整流器低通滤波器及防护与变大輸出电源电路，使最终导出的直流电操纵讯号的工作电压相对应降低。直流电操纵讯号根据控制回路经执行器（如电机、加热管等）使被控制量降低，再从而根据感应器使意见反馈数据信号减少，产生单控制回路闭环控制系统。当意见反馈数据信号低于预设值时，以上操纵全过程反过来。此外，还能够依据被自动控制系统的详细情况，来调节键入二阶带通滤波器的电容器尺寸，使操纵全过程立即、精确、平稳。还有，为使操纵全过程形象化，还应再加上设定量分析及被控制量的表明（标示）电源电路。可从2个键入端取下数据信号，随后各自根据防护运算放大器（如用运放电路构成的电压跟随器）送至表头标示。表头可选用多用途数显式电子手表头制成品或立即用满度5V的机械设备表明。

4、评测数据统计分析
　　表1～表3的数据信息是在輸出线接10KΩ负载电阻的开环增益标准下要DT9102A型数字万用表测出的。在其中意见反馈数据信号及设置数据信号各自用高精密多圈电阻器对规范5V标准源分压电路来仿真模拟，而且测点源自IC1A及IC1B的输入输出端即IC1的1脚和7脚，輸出源自IC3A的1脚。全部企业均为伏。
表1 开环增益的标准下评测数据信息组1
设置（V） 1.021 1.023 1.022 1.021 1.020 1.019 1.018 1.016 1.015 1.012 1.010 意见反馈（V） 1.252 1.240 1.227 1.027 1.186 1.162 1.137 1.113 1.090 1.064 1.008 輸出（V） 0.01 1.08 1.99 3.01 4.00 5.00 6.09 7.00 8.00 9.00 9.

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