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一、TL494介紹
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：
TL494主要特征：
1．具有兩個(gè)完整的脈寬調(diào)制控制電路，是PWM芯片。
2．兩個(gè)誤差放大器。一個(gè)用于反饋控制，一個(gè)可以定義為過流保護(hù)等保護(hù)控制。
4．死區(qū)時(shí)間可以調(diào)節(jié)。
5．輸出級(jí)電流500mA。
6．輸出控制可以用于推挽、半橋或單端控制。
7．具備欠壓封鎖功能
? ? ? ?主要特征具體分析：
1．振蕩器：
提供開關(guān)電源必須的振蕩控制信號(hào)，頻率由外部RT、CT決定。這兩個(gè)元件接在對(duì)應(yīng)端與地之間。取值范圍：RT：5-100k，CT：0.001-0.1uF。
形成的信號(hào)為鋸齒波。最大頻率可以達(dá)到500kHz。
2．死區(qū)時(shí)間比較器：
這一部分用于通過0-4VDC電壓來調(diào)整占空比。當(dāng)4腳預(yù)加電壓抬高時(shí)，與振蕩鋸齒波比較的結(jié)果，將使得D觸發(fā)器CK端保持高電平的時(shí)間加寬。該電平同時(shí)經(jīng)過反相，使輸出晶體管基極為低，鎖死輸出。4腳電位越高，死區(qū)時(shí)間越寬，占空比越小。
由于預(yù)加了0.12VDC，所以，限制了死區(qū)時(shí)間最小不能小于4%，即單管工作時(shí)最大占空比96%，推挽輸出時(shí)最大占空比為48%。
3．PWM比較器及其調(diào)節(jié)過程：
由兩個(gè)誤差放大器輸出及3腳（PWM比較輸入）控制。
當(dāng)3端電壓加到3.5VDC時(shí)，基本可以使占空比達(dá)到0，作用和4腳類似。但此腳真正的作用是外接RC網(wǎng)絡(luò)，用做誤差放大器的相位補(bǔ)償。
常規(guī)情況下，在誤差放大器輸出抬高時(shí)，增加死區(qū)時(shí)間，縮小占空比；反之，占空比增加。作用過程和4腳的死區(qū)控制相同，從而實(shí)現(xiàn)反饋的PWM調(diào)節(jié)。0.7VDC的電壓墊高了鋸齒波，使得PWM調(diào)節(jié)后的死區(qū)時(shí)間相對(duì)變窄。
如果把3腳比做4腳，則PWM比較器的作用波形和圖4-9類似。然而，該比較器的占空比調(diào)節(jié)，要在死區(qū)時(shí)間比較器的限制范圍內(nèi)起作用。
單管工作方式時(shí)，VCK直接控制輸出，輸出開關(guān)頻率與振蕩器相同。當(dāng)13腳電位為高時(shí)，封鎖被取消，觸發(fā)器的Q、Q非端分別控制兩個(gè)輸出管輪流導(dǎo)通，頻率是單管方式的一半。
4．5VDC基準(zhǔn)電源：
這個(gè)5VDC基準(zhǔn)電源用于提供芯片需要的偏置電流。如13腳接高電平時(shí)，及誤差放大器等可以使用它。基準(zhǔn)電源精度5%，電流能力10mA，溫度范圍0-70度。
5．誤差放大器：
兩個(gè)誤差放大器用于電源電壓反饋和過流保護(hù)。
這兩個(gè)放大器以或的關(guān)系，同時(shí)接到PWM比較器同相輸入端。反饋信號(hào)比較后的輸出，送PWM比較器，以和鋸齒波比較，進(jìn)行PWM調(diào)節(jié)。
由于放大器是開環(huán)的，增益達(dá)到95dB。加之輸出點(diǎn)3被引出，使用時(shí)，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)需要靈活使用。
6．UC封鎖電路：
用于欠壓封鎖，當(dāng)Vcc低于4.9VDC，或者內(nèi)部電源低于3.5VDC時(shí)，CK端被鉗位為高電平，從而使輸出封鎖，達(dá)到保護(hù)作用。
7．輸出電路：
輸出電路有兩個(gè)輸出晶體管，單管電流500mA。其工作狀態(tài)由13腳（輸出控制）來決定。
當(dāng)13腳接低電平時(shí)，通過與門封鎖了D觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)信號(hào)輸出，此時(shí)兩個(gè)晶體管狀態(tài)由PWM比較器及死區(qū)時(shí)間比較器直接控制，二者完全同步，用于控制單管開關(guān)電源。當(dāng)然，此時(shí)兩個(gè)輸出也允許并聯(lián)使用，以獲得較大的驅(qū)動(dòng)電流。
當(dāng)13腳接高電平時(shí)，D觸發(fā)器起作用，兩個(gè)晶體管輪流導(dǎo)通，用于驅(qū)動(dòng)推挽或橋式變換器。
TL494外形圖
二、TL494管腳配置及其功能
TL494的內(nèi)部電路由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、振蕩電路、間歇期調(diào)整電路、兩個(gè)誤差放大器、脈寬調(diào)制比較器以及輸出電路等組成。引腳配線圖 如圖1。內(nèi)電路框圖見圖 2。
圖1 L494引腳功能框圖
以下按引腳的順序介紹各腳的功能及有關(guān)參數(shù)
1腳：誤差放大器I的同相輸入端，耐壓值41V。
2腳：誤差放大器I的反相輸入端，耐壓值41V。
3腳：反饋端，用于誤差放大器輸出信號(hào)的反饋補(bǔ)償，最高電壓4.5V。常用于提供形成PG信號(hào)的一個(gè)輸入信號(hào)。
4腳：死區(qū)時(shí)間控制端，通過給該端施加0～3.5V電壓，可使占空比在49%～0之間變化，從而控制輸出端的輸出。
5腳：振蕩器的定時(shí)電容端。
6腳：振蕩器的定時(shí)電阻端。
7腳：接地端。
8腳：為第一路脈寬調(diào)制方波輸出晶體管的集電極（耐壓值41V、最大電流250mA）。
9腳：為第一路脈寬調(diào)制方波輸出晶體管的發(fā)射極（耐壓值41V、最大電流250mA）。
10腳：為第二路脈寬調(diào)制方波輸出晶體管的發(fā)射極（耐壓值41V、最大電流250mA）。
11腳：為第二路脈寬調(diào)制方波輸出晶體管的集電極（耐壓值41V、最大電流250mA）。
12腳：電源輸入端，極限電壓41V，低于7V電路不啟動(dòng)。
13腳：輸出方式控制端，當(dāng)13腳與14腳相連時(shí)兩管為推挽方式輸出，當(dāng)13腳與地相連時(shí)兩管為并聯(lián)方式輸出。并聯(lián)輸出時(shí)兩管的發(fā)射極與發(fā)射極可相連，集電極與集電極可相連，并聯(lián)后輸出電流可達(dá)400mA。
14腳：基準(zhǔn)5V電壓輸出，用于為各比較電路提供基準(zhǔn)電壓值，最大電流10mA。
15腳：誤差放大器Ⅱ的反相輸入端，耐壓值41V。
16腳：誤差放大器Ⅱ的同相輸入端，耐壓值41V。
圖2 TL494內(nèi)部電路
三、TL494工作原理
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：
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(gè)控制信號(hào)進(jìn)行比較來實(shí)現(xiàn)。功率輸出管Q1和Q2受控于或非門。當(dāng)雙穩(wěn)觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)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。參見圖2。
TL494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0—3.3V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變化到3.5時(shí)，輸出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%時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別從晶體管Q1或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。
四、TL494內(nèi)部結(jié)構(gòu)
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0—70℃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
五、TL494電氣參數(shù)
六、 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)
TL494組成的200W開關(guān)電源電原理圖
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