TL494 — это микросхема ШИМ-контроллера, используемая в силовых электронных схемах. Она включает в себя два встроенных усилителя ошибки, генератор с регулируемой частотой, выходной триггер с управлением импульсным управлением и схему управления выходом с обратной связью. Усилители ошибки могут компенсировать напряжение от –0,3 до VCC –2 вольт в конфигурации с общим напряжением. Компаратор управляет мертвым временем с фиксированным смещением. Диапазон компаратора мертвого времени составляет около 5%. Внешний генератор также может обеспечивать сигнал опорной частоты для этой ШИМ-микросхемы. Пользователи могут обойти встроенный генератор, подключив вывод RT к выводу опорного сигнала.

Введение в микросхему ШИМ-управления TL494

Это полноценная микросхема ШИМ-управления. Она может использоваться как в однотактном, так и в двухтактном режиме. Также она обеспечивает переменное время задержки, что гарантирует максимальный диапазон ШИМ (широтно-импульсной модуляции). В ней есть все необходимые функции для проектирования схемы источника питания. Блок-схема TL494 показана ниже:

Это микросхема ШИМ с фиксированной частотой и переменной частотой. Ширина импульса изменяется путем сравнения пилообразных сигналов двух внутренних генераторов на временном конденсаторе с любым из управляющих сигналов. Выходной сигнал становится высоким, когда управляющий сигнал становится ниже напряжения пилообразного сигнала. Рекомендую ознакомиться с техническим описанием микросхемы ШИМ TL494 для получения дополнительной информации и сведений о ее работе.

Распиновка микросхемы TL494

Ниже приведена схема расположения и подробная информация о выводах микросхемы TL494. Описание расположения выводов и принцип работы приведены в последующих разделах.

В следующей таблице указана конфигурация выводов микросхемы TL494.

№ контакта	Название контакта	Назначение контакта
1	1IN+	Вход 1 для усилителя ошибки один (неинвертирующий)
2	1IN-	Вход 2 для усилителя ошибки один (инвертирующий)
3	FEEDBACK	Контакт обратной связи на выходах
4	DTC	Вход для компаратора управления временем задержки
5	CT	Клемма конденсатора для установки частоты
6	RT	Резисторный вывод для установки частоты
7	GND	Заземляющий контакт для источника питания
8	C1	Коллекторный вывод выхода 1
9	E1	Вывод эмиттера выхода 1
10	E2	Вывод эмиттера выхода 2
11	C2	Коллекторный вывод выхода 2
12	VCC	Положительный вывод источника питания
13	OUTPUT CTR	Выбор режим вывода из трех вариантов
14	REF	опорное напряжение для регулятора напряжения 5 вольт
15	2IN-	Вход 1 для усилителя ошибки два (инвертирующий)
16	2IN+	Вход 1 для усилителя ошибки два (неинвертирующий)

Как видите, набор контактов достаточно широкий, что позволяет использовать микросхему TL494 для множества разнообразных задач.

Характеристики TL494

• Встроенные каналы ШИМ-управления.
• Номинальный ток стока и источника: 200 мА.
• Возможность выбора режима работы с двумя выходами: однополярный или двухтактный.
• Функция управления мертвым временем: переменный диапазон.
• Простая синхронизация с другими схемами.
• Выходы ШИМ: 2.
• Генератор с фиксированной частотой.

Технические характеристики электрооборудования микросхемы

• Напряжение питания (Vcc): до 41 вольта
• Максимальный выходной ток для обоих ШИМ-регуляторов: 250 мА.
• Выходное напряжение на выводах коллектора: 41 вольт.
• Диапазон температур: от -65 до 150 градусов.

Для получения дополнительной информации о временных диаграммах и электрических характеристиках загрузите техническое описание микросхемы по следующей ссылке.

Как работает ШИМ-контроллер?

Как упоминалось ранее, это схема управления с двойной ШИМ-модуляцией, работающая на фиксированной частоте и переменном коэффициенте заполнения. Для её работы не требуются никакие внешние компоненты, кроме нескольких резисторов и конденсаторов для генератора. Этот генератор отвечает за генерацию пилообразного сигнала в соответствии с временным конденсатором C_T. Микросхема TL494 генерирует сигналы, сравнивая пилообразный сигнал с двумя управляющими сигналами усилителей ошибки. Выходной сигнал будет активен в течение времени, когда напряжение пилообразного сигнала превышает напряжение на выходах усилителей ошибки. Блок-схема микросхемы приведена выше.

• Выходной сигнал низкий: если напряжение пилообразного сигнала меньше напряжения управляющего сигнала.
• Высокий уровень выходного сигнала: если напряжение пилообразного сигнала превышает напряжение управляющего сигнала.

Импульсно-управляющий триггер (Pulse-Steering Flip-Flop) передает выходной ШИМ-сигнал на выходные транзисторы.

Как выбрать частоту генератора?

Генератор в основном отвечает за генерацию пилообразного сигнала. Этот пилообразный сигнал используется для управления мертвым временем и в ШИМ-компараторных усилителях. Следовательно, частота генератора определяет частоту выходных сигналов. Теперь мы рассмотрим, как выбрать частоту генератора.

Частоту можно выбрать, подобрав подходящие значения резистора R_T и конденсатора C_T. Значения конденсатора и резистора можно выбрать по следующей формуле:

Frequency= 1/ R_{T X} C_T

Примеры использования TL494

Сначала мы рассмотрим простой пример генерации сигналов широтно-импульсной модуляции с помощью этой микросхемы. После этого на практическом примере будет представлена ​​принципиальная схема понижающего преобразователя.

Схема цепи для генерации ШИМ-сигналов

Пример проектирования понижающего преобразователя

Мы разработали понижающий преобразователь на примере TL494. Входное напряжение понижающего преобразователя составляет 25 вольт, а выходное — в диапазоне от 7 до 19 вольт. Пользователи могут изменять выходное напряжение с помощью переменного резистора, показанного на схеме ниже. В качестве коммутирующего элемента используется TIP127.

Для более подробного ознакомления с принципом работы понижающего преобразователя посмотрите видео симуляцией. В этом видео я объяснил принцип работы понижающего преобразователя, используя схему контроллера широтно-импульсной модуляции. Для управления коэффициентом заполнения импульса я использовал переменный резистор. Другой переменный резистор используется для управления током. Входное напряжение составляет 25 вольт, а выходное напряжение находится в диапазоне от 5 до 19 вольт. При максимальном коэффициенте заполнения выходное напряжение составит 19 вольт, а при минимальном — 5 вольт. Для измерения напряжения обратной связи используется делитель напряжения, а для измерения тока обратной связи — шунтирующий резистор.

Применение TL494

• Импульсные источники питания
• Мощные инверторы
• Применение силовой электроники
• Измерители коэффициента мощности
• Настольные и портативные приложения

Пакеты

Данная микросхема выпускается в четырех различных 16-контактных корпусах: SOIC, PDIP, SOP, TSSOP. Для получения двухмерной схемы физических размеров этих корпусов вы можете обратиться к техническому описанию.

Альтернативные микросхемы ШИМ-контроллеров

• SG2524
• SG3525
• UC3842
• UC2842
• CD4047
• Таймер 555

4 просмотров