2、TL494 引脚图及功能
3、TL494 CAD 模型
4、TL494 的主要性能参数
5、TL494 的工作原理
6、TL494 应用电路
一、什么是 TL494 芯片?
TL494 专为单芯片脉宽调制应用电路而设计。该器件主要用于电源控制电路,可以使用该 IC 有效地确定尺寸。
TL494带有一个内置可变振荡器、一个死区时间控制器级 (DTC)、一个用于脉冲转向的触发器控制、一个精密 5 V 稳压器、两个误差放大器和一些输出缓冲电路。
误差放大器的共模电压范围为 - 0.3 V 至 VCC - 2V。
死区时间控制比较器设置了一个固定的偏移值,以提供大约 5% 的恒定死区时间。
二、TL494 功能引脚图解
- 引脚1 和 引脚2(1 IN+ 和 1IN-):运算放大器 1 的同相和反相输入。
- 引脚16、引脚15(1 IN+ 和 1IN-):运算放大器 2 的同相和反相输入。
- 引脚 8 和 引脚11 (C1, C2): IC 的输出1 和 2,它们与各自内部晶体管的集电极连接。
- 引脚 5 (CT):引脚需要连接一个外部电容来设置振荡器频率。
- 引脚 6 (RT):引脚需要连接一个外部电阻来设置振荡器频率。
- 引脚 4 (DTC):它是内部运算放大器的输入,控制 IC 的死区时间操作。
- 引脚 9 和 引脚10(E1 和 E2):这些是 IC 的输出,与内部晶体管的发射极引脚连接。
- 引脚 3(反馈):输入引脚用于与输出采样信号集成,以实现所需的系统自动控制。
- 引脚 7 (Ground):此管脚为 IC 的接地引脚,需接电源 的 0 V。
- 引脚 12 (VCC):这是 IC 的 正电源引脚。
- 引脚 13 (O/P CNTRL):此引脚可配置为在推挽模式或单端模式下启用 IC 的输出。
- 引脚 14 (REF):此输出引脚提供恒定的 5V 输出,可用于在比较器模式下为误差运算放大器固定参考电压。
三、TL494 CAD 模型
四、TL494 特性参数
- 完整的脉宽调制控制电路
- 具有主或从操作的片上振荡器
- 片上误差放大器
- 片上 5.0 V 参考
- 可调死区时间控制
- 额定电流为 500 mA 拉电流或灌电流的非专用输出晶体管
- 推挽或单端操作的输出控制
- 欠压锁定
- 用于需要现场和控制更改的汽车和其他应用的 NCV 前缀
- 提供无铅封装*
- 电源电压:7V 至 40V
- 输出数量:2输出
- 开关频率:300 kHz
- 占空比 - 最大值:45 %
- 输出电压:40V
- 输出电流:200毫安
- 下降时间:40 ns
- 上升时间:100 ns
- 提供 16 引脚 PDIP、TSSOP、SOIC 和 SOP 封装
TL494 的参考源是内置的,此外,它根据带隙原理工作,并且 TL494 具有稳定的 5V 输出电压。但是有一个条件。VCC 电压必须在 7V 以上,误差在 100mV 以内。参考源根据引脚配置表使用第 14 引脚 REF 作为其输出引脚。
TL494 上安装了两个运算放大器。两个放大器从一个单一电源获得电力。运算放大器的传递函数为 ft(ni, inv)= A(ni-inv)。但是,此传递函数不会超过输出摆幅。
每个运算放大器都有一个可以连接到二极管的输出端。此外,二极管还充当运算放大器和后续电路之间的桥梁。因此,二极管连接到 COMP 引脚时,可确保输出较高的运算放大器进入以下电路。
或许,TL494 的最大卖点之一就是其内置的锯齿波振荡器。锯齿波振荡器产生 0.3 – 3V 的锯齿波。此外,你可以通过使用外部电阻 (Rt) 和电容 (Ct) 来调整振荡频率。
因此,默认振荡频率为 f =1/Rt*Ct。
其中 Ct 和 Rt 的单位分别是法拉和欧姆。
脉冲触发器的主要工作是在比较器输出一和锯齿波的下降沿接通。结果,其中一个输出开关将打开。然后,当比较器的输出降至零时,它会切断。
比较器是前面讨论的后续电路。这里,运算放大器的信号输出(COMP 引脚)传输到比较器的正输入端。
在芯片内部,比较器将来自负输入端的锯齿波与 COMP 引脚进行比较。也就是说,如果锯齿波较高,比较器输出零。如果不是,则输出一个。
死区时间控制引脚 4 用于设置死区时间。换句话说,它利用死区时间比较器通过干扰脉冲来限制最大占空比。这样,你可以将所有占空比的上限设置为 45%。但是,如果 DTC 引脚电平为零,则占空比的上限约为 42%。
你可以使用 IC 的电源轨偏置两个误差放大器。因此,误差放大器将获得高增益,从而实现比 V1 低 -0.3 v 至 2 v 的共模输入范围。
误差放大器配置往往像单电源放大器一样工作。因此,所有输出将仅具有高电平有效功能。因此,放大器可以单独激活以满足 PWM 需求并提供恒定电流。
你可以将 IC 输出的引脚配置为工作在单端模式或推挽模式。对于单端模式,两个结果同时并行振荡。另一方面,推挽模式产生交替的振荡输出。
外控引脚直接控制 IC 的输出。此外,这不会影响触发器脉冲控制级或内部振荡器级。
输出晶体管由一个集电极端子和一个未定型发射极组成。这两个端子可以吸收(吸收)或输出(输出)高达 200 mA 的电流。
当你在共发射极模式下配置晶体管的饱和点时,它会小于 1.3 v。此外,在以共集电极方式配置时,它也小于 2.5 v。
六、如何使用 TL494 集成电路
TL494 数据表中的测试电路如下所示。
非反相引脚连接到 Ref 引脚,而反相引脚连接到地。测试输入提供给 DTC 和 FEEDBACK 引脚。外部电容和电阻连接到引脚 5 和 6 以控制振荡器频率。误差放大器将 5V 输出的样本与基准进行比较,并调整 PWM 以保持恒定的输出电流
七、TL494 应用电路下面电路图展示了如何有效配置 TL494 以创建 5V/10A 开关降压电源。在此配置中,输出以并行模式工作,因此我们可以看到输出控制引脚 13 接地。
这两个误差放大器在这里也得到了非常有效的使用。一个误差放大器通过 R8/R9 控制电压反馈,并将输出保持在所需速率 (5V)。第二个误差放大器用于通过 R13 控制最大电流。
这是一个围绕 IC TL494 构建的经典逆变器电路。在此示例中,输出配置为推挽方式工作,因此此处的输出控制引脚与 +5V 参考连接,这是通过引脚#14 实现的。最前面的引脚也完全按照上述数据表中的说明进行配置。
上面的电路图可用于生成 2 个 PWM 信号。每个 PWM 的宽度可以通过这些可变电阻来控制。
两个 PWM 的仿真结果如下所示:
下面电路图 TL494 为例设计了一个降压转换器。降压转换器的输入为 25 V,输出范围为 7 至 19 V。用户可以借助下图所示的可变电阻器来改变输出电压。TIP127 用作开关器件。
这里使用了一个可变电阻来控制脉冲宽度的占空比,另一个可变电阻器用于控制电流。输入电压为 25 V,输出电压范围为 5 V至 19 V。当占空比为最大时,输出电压为 19 V,当占空比为最小值时,输出电压为 5 V。分压器电路用于反馈电压测量,分流电用于反馈电流测量。
来源:电子工程师助理小七