TL494內部結構,引腳圖及典型應用電路(注意: TL494與KA7500B可以完全替換,以下將以TL494進行講解.)
TL494(ka7500b)是專用雙端固定頻的脈沖調制器件,下圖是其TL494內部結構,引腳圖及典型應用電路,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。
應用電路請參考下圖1,線性鋸齒波振蕩器乃為頻率調整器件(frequency programmable),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1 TL494(ka7500b)控制器的引腳圖,內部結構典型應用電路
TL494主要參數(shù):
power supply voitage 電源電壓
line regulation輸入電壓調節(jié)率
load regulation 負載調整率
outpot ripple輸出紋波電壓
short circuit current短路電流
efficiency 效率
TL494工作原理分析
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管Q1與Q2,而且僅當正反器的時鐘輸入信號是在低準位時,此閘才會在有效狀態(tài),此種情況的發(fā)生也是僅當鋸齒波電壓大于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2 TL494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(xiàn)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(tài)(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于高主動狀態(tài),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,此乃抑制回路的控制,通常第一個誤差放大器都使用參考電壓和穩(wěn)壓輸出的電壓做比較,其環(huán)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(huán)路的穩(wěn)定度,特別注意的是運用回授時必須避免第3腳輸入過載電流大于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(wěn)壓。
第二個誤差放大器可用來做過電流檢知回路,可使用檢知電阻來與參考電壓元作比較,這回路的工作電壓接近地端,而此誤差放大器的轉換速率(slew rate)在7V之Vcc時為2V/µs。但無論如何在高頻運用中。由于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(tài)電流限制器。它可運用于恒流限制電路或者外加元件作成電流回疊(current feed-back)的限流裝置,而動態(tài)電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,此時鐘脈波可控制操作正反器,且會抑制輸出三極管Q1與Q2,若將輸出模控制的第13腳連接至參考電壓準位線,此時在推挽式操作下,則兩個輸出三極管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蕩器頻率的一半。
當以單端方式(single-ended)操作時,最大工作周期須少于50%,此時輸出驅動可出三極管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Q2三極管以并聯(lián)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(tài),此時輸出的轉換頻率乃相當于震蕩器之頻率。
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(tài)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于1µA。
TL494應用電路
TL494組成的降壓開關電源電路
圖2 TL494組成的降壓開關電源電路
TL494組成升壓電源電路
圖3 TL494組成升壓電源電路圖