Микросхема tl494cn описание на русском – схема включения, описание на русском, схема преобразователя

TL494 ШИМ — КОНТРОЛЛЕР — DataSheet

1 Характеристики

• Готовый ШИМ — контроллер
• Незадействованные выводы для 200 мА приемника или источника тока
• Выбор однотактного или двухтактного режима работы
• Внутренняя схема запрещает двойной импульс на выходе
• Изменяемое время задержки обеспечивает контроль всего спектра
• Внутренний регулятор обеспечивает 5 В стабильного напряжения с допуском 5%
• Схема архитектуры позволяет легко синхронизироваться

2 Применение

• Настольные ПК
• Микроволновые печи

Источники питания: AC/DC; изолированный; с коррекцией коэффициента мощности; >90 Вт

• Серверы БП
• Солнечные микро-преобразователи
• Стиральные машины классов : Low-End и High-End
• Электровелосипеды
• Источники питания: AC/DC; изолированный; без коррекции коэффициента мощности; <90 Вт
• Датчики дыма
• Солнечные преобразователи

3 Описание

TL 494 включает в себя все функции необходимые для построения  схемы управления широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на одном кристалле. Предназначен в основном для управления питанием, это устройство дает гибкость для конкретного применения  в адаптации в схемах управления блоков питания. TL 494 содержит два усилителя ошибки, внутренний регулируемый генератор, (DTC) управляемый компаратор временной задержки, импульсно управляемый переключатель, источник опорного напряжения 5В ± 5%, контроль выходной цепи.

Усилители ошибки выдают синфазное напряжение в диапазоне -0.3 В to Vcc — 2 В. Компаратор времени задержки имеет фиксированное смещение, что дает 5% временную задержку. Внутренний генератор можно обойти путем отключения вывода RT и подключения пилообразного напряжения к CT, что применяется для общих цепей в синхронизации источников питания.

Независимые выходные формирователи на транзисторах дают возможность подключать нагрузку по схеме с общим эмиттером либо по схеме эмиттерного повторителя. Выходной каскад микросхем TL493/4/5 работает в однотактном или двухтактном режиме с возможностью выбора режима с помощью специального входа. TL494 может работать в однотактном и двухтактном режиме. Архитектура устройства не дает возможности подачи двойного импульса в двухтактном режиме.

TL494C  может работать в диапазоне температур от 0°C до 70°C. TL494I работает в диапазоне температур от –40°C до 85°C.

Серийный номер	Корпус(кол-во выводов)	Размеры
TL 494	SOIC (16)	9.90 мм × 3.91 мм
	PDIP (16)	19.30 мм × 6.35 мм
	SOP (16)	10.30 мм × 5.30 мм
	TSSOP (16)	5.00 мм × 4.40 мм

 

4 Расположение и назначение выводов

Цоколевка TL494

Вывод		Тип	Описание
Название	Номер
1IN+	1	I	Неинвертирующий вход усилителя ошибки 1
1IN-	2	I	Инвертирующий вход усилителя ошибки 1
2IN+	16	I	Неинвертирующий вход усилителя ошибки 2
2IN-	15	I	Инвертирующий вход усилителя ошибки 2
C1	8	O	Коллектор Биполярного Плоскостного Транзистора (БПТ) 1
C2	11	O	Коллектор БПТ 2
CT	5	—	Вывод для подключения конденсатора для установки частоты генератора
DTC	4	I	Вход компаратора задержки времени
E1	9	O	Эмиттер БПТ 1
E2	10	O	Эмиттер БПТ 2
FEEDBACK	3	I	Вывод для обратной связи
GND	7	—	Общий
OUTPUT CTRL	13	I	Выбор режима работы
REF	14	O	Опорное напряжение 5В
RT	6	—	Вывод для подключения резистора для установки частоты генератора
VCC	12	—	Напряжение питания (+)

 

5 Спецификация

 

5.1 Абсолютные максимальные значения

		Мин.	Макс.	Ед. Изм.
VCC  Напряжение питания			41	В
VI       Напряжение на входе усилителя			VCC + 0.3	В
VO     Напряжение на коллекторе			41	В
IO       Ток коллектора			250	мА
Температура припоя 1,6 мм в течении 10 сек.			260	°C
Tstg   Температура хранения		–65	150	°C

 

5.2 Значения электростатического заряда

		Макс.	Ед. изм.
V(ESD) Электростатический заряд	Модель человеческого тела (HBM), посредством ANSI/ESDA/JEDEC JS-001, все выводы	500	В
	Модель заряда на устройстве (CDM), посредством JEDEC спецификации JESD22-C101, все выводы	200	В

 

5.3 Рекомендуемые рабочие значения

	Мин.	Макс.	Ед. Изм.
VCC  Напряжение питания	7	40	В
VI       Напряжение на входе усилителя	-0,3	VCC – 2	В
VO     Напряжение на коллекторе		40	В
Ток коллектора (каждого транзистора)		200	мА
Ток обратной связи		0,3	мА
fOSC Частота генератора	1	300	мА
CT       Емкость конденсатора генератора	0,47	10000	кГц
RT     Сопротивление резистора генератора	1,8	500	кОм
TA       Рабочая температура на открытом воздухе	0	70	°C
	-40	85	°C

 

5.4 Тепловые характеристики

В рабочем диапазоне температур на открытом воздухе

Параметр	TL494					Ед. изм.
	D	DB	N	NS	PW
RθJA Полное тепловое сопротивление для корпуса	73	82	67	64	108	°C/Вт

 

5.5 Электрические характеристики

В рабочем диапазоне температур на открытом воздухе, V_CC = 15 В, f = 10 кГц

Параметр	Условия испытаний(1)	TL494C, TL494I			Ед. изм
		Мин.	Тип.(2)	Макс.
Выходное напряжение (REF)	IO = 1 мА	4.75	5	5.25	В
Регулировка входа	VCC от 7 В до 40 V		2	25	мВ
Регулировка выхода	IO от 1 мА to 10 мА		1	15	мВ
Изменение выходного напряжения при температуре	ΔTA от MIN до MAX		2	10	мВ/В
Выходной ток короткого замыкания(3)	REF = 0 V		25		мА

(1) Для условий указанных как MIN или MAX используются соответствующие значения, указанные в рекомендуемых условиях эксплуатации.

(2) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при T_A = 25°C.

(3) Продолжительность короткого замыкания не должна превышать одну секунду.

 

5.6 Электрические характеристики генератора

C_T = 0,01 мкФ, R_T = 12 кОм

Параметр	Условия испытаний(1)	TL494C, TL494I			Ед. изм.
		Мин.	Тип.(2)	Макс.
Частота			10		кГц
Стандартное отклонение частоты(3)	Все значения VCC, CT, RT, и TA постоянны		100		Гц/кГц
Изменение частоты от напряжения	VCC от 7 В до 40 В, TA = 25°C		1		Гц/кГц
Изменение частоты от температуры(4)	ΔTA  —  от MIN до MAX			10	Гц/кГц

(1) Для условий указанных как MIN или MAX используются соответствующие значения, указанные в рекомендуемых условиях эксплуатации.

(2) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при T_A = 25°C.

(3) Стандартное отклонение является мерой статистического распределения относительно среднего рассчитанного по формуле:

(4) Температурный коэффициент конденсатора и резистора не учитываются.

 

5.7 Электрические характеристики усилителя ошибки

Параметр	Условия испытаний	TL494C, TL494I			Ед. изм.
		Мин.	Тип.(1)	Макс.
Входное напряжение смещения	VO (FEEDBACK) = 2.5 В		2	10	мВ
Входной ток смещения	VO (FEEDBACK) = 2.5 В		25	250	нА
Входной ток смещения	VO (FEEDBACK) = 2.5 В		0.2	1	мкА
Диапазон входного напряжения	VCC от 7 В до 40 В	-0.3 до VCC – 2			В
Коэффициент усиления разомкнутой цепи	ΔVO = 3 В, VO = 0.5 В — 3.5 В, RL = 2 кОм	70	95		dB
Полоса пропускания	ΔVO = 3 В, VO = 0.5 В — 3.5 В, RL = 2 кОм		800		кГц
Коэффициент подавления синфазных сигналов	ΔVO = 40 В, TA = 25°C	65	80		dB
Выходной ток приемника(FEEDBACK)	VID = –15 мВ до –5 В, V (FEEDBACK) = 0.7 В	0.3	0.7		мА
Выходной ток источника(FEEDBACK)	VID = 15 мВ до  5 В, V (FEEDBACK) = 3.5 В	-2			мА

(1) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при T_A = 25°C.

 

5.8 Выходные электрические характеристики

Параметр		Условия испытаний	Мин.	Тип.(1)	Макс.	Ед. изм.
Ток коллектора в закрытом состоянии		VCE = 40 В, VCC = 40 В		2	100	мкА
Ток эмиттера в закрытом состоянии		VCC = VC = 40 В, VE = 0			-100	мкА
Напряжение насыщения коллектор — эмиттер	Общий эмиттер	VE = 0,  IC = 200 мА		1.1	1.3	В
	Эмиттерный повторитель	VO(C1 или C2) = 15 В, IE = –200 мА		1.5	2.5
Выходной контроль входного тока		VI = Vref			3.5	мА

(1) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при T_A = 25°C.

 

5.9 Электрические характеристики управления временем задержки

Параметр	Условия испытаний	Мин.	Тип.(1)	Макс.	Ед. изм.
Входной ток смещения (DEAD-TIME CTRL)	VI от 0 до 5.25 В		-2	-10	мкА
Максимальная скважность импульсов на каждом выходе	VI (DEAD-TIME CTRL) = 0, CT = 0.01 мкФ, RT = 12 кОм		45%		—
Входное пороговое напряжение (DEAD-TIME CTRL)	Нулевой коэффициент заполнения		3	3.3	В
	Максимальная скважность	0

(1) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при T_A = 25°C.

 

5.10 Электрические характеристики ШИМ — компаратора

Параметр	Условия испытаний	Мин.	Тип.(1)	Макс.	Ед. изм.
Входное пороговое напряжение (FEEDBACK)	Нулевая скважность		4	4.5	В
Входной ток приемника (FEEDBACK)	V (FEEDBACK) = 0.7 В	0.3	0.7		мА

(1) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при T_A = 25°C.

 

5.11 Общие электрические характеристики устройства

Параметр	Условия испытаний		Мин.	Тип.(1)	Макс.	Ед. изм.
Ток потребляемый в режиме ожидания	RT = Vref, Все остальные входы и выходы отключены	VCC = 15 В		6	9	мА
		VCC = 40 В		10	15
Средний потребляемый ток	VI (DEAD-TIME CTRL) = 2 В,			7.5		мА

(1) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при T_A = 25°C.

 

5.12 Коммутационные характеристики

T_A = 25°C

Параметр	Условия испытаний	Мин.	Тип.(1)	Макс.	Ед. изм.
Время нарастания	Схема с общим эмиттером		100	200	нс
Время спада			25	100	нс
Время нарастания	Схема эмиттерного повторителя		100	200	нс
Время спада			40	100	нс

(1) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при T_A = 25°C.

 

5.13 Типовые характеристики

Рис. 1 Частота колебаний генератора и ее отклонение от сопротивления резистора генератора	Рис. 2 Усиление напряжения от частоты
Рис. 3 Усилитель ошибки — передаточные характеристики	Рис. 4 Усилитель ошибки — график Боде

 

6 Измеряемые параметры

Рис. 5 Проверка работы цепи и осциллограммы

 

Рис. 6 Характеристики усилителя

 

Прим. А: C_L включает датчик и управляющую емкость

Рис. 7 Схема включения с общим эмиттером

 

Прим. А: C_L включает датчик и управляющую емкость

Рис. 8 Схема включения эмиттерного повторителя

 

Применение

Рис. 9 Схема включения для коммутации и управления

• V_I = 32 В
• V_O = 5 В
• I_O = 10 A
• f_OSC = 20-кГц частота коммутации
• V_R = 20-мВ размах напряжения (V_RIPPLE)
• ΔI_L = 1.5-A изменение тока индуктора

Купить TL494 на Алиэкспресс

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

rudatasheet.ru

Двухтактный ШИМ – контроллер TL494, TL494CN, описание на русском, схема включения, аналоги, применение — Зарубежные микросхемы — Микросхемы — Справочник Радиокомпонентов — РадиоДом

Двухтактный ШИМ – контроллер TL494, TL494CN, TL494CD

Основные технические характеристики:

Полный набор функций ШИМ-управления
Выходной втекающий или вытекающий ток каждого выхода …..200 мАмпер
Встроенная схема подавления сдвоенных импульсов
Широкий диапазон регулировки выходного сигнала
Выходное опорное напряжение…………………………………….5 вольт (+-0,5 %)

Общее описание и аналоги, применение:

TL494, TL494CN, TL494CD — полностью заменяемые аналоги это KA7500B и всем известная КР1114ЕУ4
Специально созданная структура микросхемы серии TL494 обеспечивают радиолюбителю широкие возможности при конструировании схем управления. TL494 включают в себя усилитель ошибки, встроенный регулируемый генератор, компаратор регулировки мертвого времени, триггер управления, прецизионный ИОН на 5 вольт и схему управления выходным каскадом. Усилитель ошибки выдает синфазное напряжение в диапазоне от – 0,3…(Vcc-2) вольт. Компаратор регулировки мертвого времени имеет постоянное смещение, которое ограничивает минимальную длительность мертвого времени величиной порядка 5%.

Приборы, имеющие индекс L, гарантируют нормальную работу в диапазоне температур –5…85 С, с индексом С гарантируют стабильную работу в диапазоне температур 0…70 С.

Структурная схема микросхемы TL494CN:

 

Предельные значения основных параметров микросхем серии TL494CN:

Напряжение питания……………………………………………………………..41 вольт
Входное напряжение усилителя……………………………………..(Vcc+0.3) вольт
Выходное напряжение коллектора……………………………………………41 вольт
Выходной ток коллектора…………………………………………………..250 мАмпер
Мощность рассеивания в непрерывном режиме……………………………1 Ватт
Рабочий диапазон температур окружающей среды:
С индексом L………………………………………………………………….. от -25 до 85
С индексом С…………………………………………………………………..от 0 до 70 С
Диапазон температур хранения ……………………………………..от -65 до +150 С

Цоколёвка корпуса TL494CN:

 

Полное функциональное описание на русском:
Микросхема TL494 представляет собой ШИМ-контролер для импульсного источника питания, работающий на фиксированной частоте, и включает в себя все нужные для этого готовые блоки. Встроенный собственный генератор пилообразного напряжения требует для установки частоты только двух внешних компонентов R и С.

Частоту генератора TL494 рассчитываем формуле на картинке ниже:

 

Модуляция ширины выходных импульсов достигается сравнением положительного пилообразного напряжения, получаемого на конденсаторе С, с двумя управляющими сигналами. Логический элементы ИЛИ-НЕ возбуждает выходные транзисторы Q1 и Q2 только тогда, когда линия тактов встроенного триггера находится в НИЗКОМ логическом состоянии. Это происходит только в течение того времени, когда амплитуда пилообразного напряжения выше амплитуды управляющих сигналов. Следовательно, повышение амплитуды управляющих сигналов вызывает соответствующее линейное уменьшение ширины выходных импульсов. Под управляющими сигналами понимаются напряжения производимые схемой регулировки мёртвого времени (вывод 4), усилители ошибки (выводы 1, 2, 15, 16) и цепью обратной связи(вывод 3).
Применяется в основном для управления мощных силовых устройств, такие как импульсный блок питания (ИПБ), повышающие преобразователи напряжения (инвертор) 12 в 220 в, зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов, генераторы разнообразных регулируемых сигналов.

Диаграмма работы TL494CN:

 

Вход компаратора регулировки мертвого времени имеет смещение 0,12 вольт, что ограничивает минимальное мертвое время на выходе первыми 4 % длительности цикла пилообразного напряжения. В результате максимальная длительность рабочего цикла составляет 96 % в том случае, если вывод 13 заземлен, и 48 % в том случае, если на вывод 13 подано опорное напряжение.

radiohome.ru

TL494, TL494CN, TL494CD, TL494IN, TL494C, TL494CI — схема включения, описание, аналоги, datasheet. — Зарубежные микросхемы — Микросхемы — Справочник Радиокомпонентов — РадиоДом

TL494, TL494CN, TL494CD, TL494IN, TL494C, TL494CI — схема включения, описание, аналоги, datasheet.

TL494 — схема включения, описание, аналоги, datasheet Сегодня большая часть современных импульсных источников питания, да и многие схемы конструируют в виду своей простоты и минимальным требованиям на TL494, которая является импульсным ШИМ контроллером. Силовая часть собирается на мощных полевых транзисторах. Схема включения микросхемы TL494 очень простая, дополнительных радиокомпонентов применяется как правило очень мало, в даташите подробно описываются все нужные параметры. Выпускаются многими производителями в нескольких модификациях:  TL494CN, TL494CD, TL494IN, TL494C, TL494CI.   Основные характеристики и функционал микросхем серии TL494 Микросхема TL494 разработана как Шим контроллер для импульсных блоков питания, с фиксированной частотой работы. Для создания рабочей частоты требуется два дополнительных внешних компонентов: резистор и конденсатор. Микросхема имеет источник опорного напряжения на 5 вольт, погрешность которого составляет не более 5%.   Параметр                                                               Значение Напряжение питания (максимальный) ————— 41 вольт  Напряжение усилителя по входу———————  +0,3 вольт  Напряжение на выходе (максимальный) ———— 41 вольт  Ток коллектора (максимальный) ————————- 200 мА Тепловая мощность ——————————————-1 Ватт Диапазон по температуре ————————— от 0° до +70°   Область применения TL494: Блоки питания мощностью более 80 ватт AC-DС с PFC; бытовые микроволновые печи; автомобильные повышающие преобразователи с 12 вольт до 220 вольт; источники энергоснабжения для серверов; мощные инверторы для солнечных батарей; электрические велосипеды и скутеры; понижающие преобразователи; детекторы дыма; настольные компьютеры и прочее. Режим ограничения тока TL494 Плавное включение на микросхеме TL494 Режим работы микросхемы TL494 с транзистором Аналоги микросхемы TL494: Самыми распространёнными аналогами микросхемы TL494 стали отечественная  KA7500B, КР1114ЕУ4 от Fairchild, Sharp IR3M02, UA494, Fujitsu MB3759. В целом микросхемы аналогичны, но возможно отклонения выводов от стандарта. Новая TL594 является полным аналогом TL494 с повышенной точностью компаратора. TL598 аналог TL594 с повторителем на выходе. Варианты устройств на микросхеме TL494 Повышающий преобразователь на 28 вольт на TL494   Импульсный блок питания на 5 вольт на TL494   Схема блока питания 5 вольт 10 ампер на микросхеме TL494 Простой и мощный блок питания 500 Вт на микросхеме TL494

radiohome.ru

Контроллер ШИМ импульсного блока питания TL494

Микросхема типа TL494CN, выпускае­мая фирмой TEXAS INSTRUMENT (США), выпускается так же фирмой SHARP (Япония) под названием IR3M02, фирмой SAMSUNG (Корея) — КА7500, фирмой FUJITSU (Япония) — МВ3759, так же есть и отечественный аналог — КР1114ЕУ4.

Микросхема широко применяется в импульсных блоках питания, в частности, в блоках питания персональных компью­теров, а так же в DC/DC преобразова­телях.

На рисунке 1 показана цоколевка микросхемы.

Рис. 1

Микросхема специально разработана для управления силовой частью ИБП и содержит в своем составе (рис.2):

Рис. 2

• генератор пилообразного напряжения Oscillator; частота которого определяется номиналами резистора и конденсатора, подключенных к 5-му и 6-му выводам, и рассчитывается по формуле: F=1,1/RtCt
• источник опорного стабилизированного напряжения Reference Regulator (Uref=+5B) с внешним выходом на выводе 14;
• компаратор «мертвой зоны» Deadtime Comparator;
• компаратор ШИМ PWM Comparator;
• усилитель ошибки по напряжению 1;
• усилитель ошибки по сигналу ограни­чения тока 2;
• два выходных транзистора Q1 и Q2 с открытыми коллекторами и эмиттерами;
• динамический двухтактный D-триггер в режиме деления частоты на 2 — Flip-Flop;
• вспомогательные логические элементы;
• источник постоянного напряжения с номиналом 12V;
• источник постоянного тока с номиналом 0,7mA.

ИМС запускается в том случае если на 12-вывод поступает питающее напряже­ние в пределах от +7 до 40V. Выводы 1 и 2 — соответственно прямой и инвертиру­ющий входы усилителя ошибки по сигналу обратной связи. Вывод 4 — вход регули­ровки «мертвой зоны» (это время, когда оба выходных транзистора микросхемы закрыты даже при максимальной потребляемой мощности). Выводы 5 и 6 служат для подключения внешних элемен­тов внутреннего генератора пилообраз­ного напряжения. Вывод 7 — общий, выводы 8 и 9 — коллектор и эмиттер первого транзистора, выводы 11 и 10 — коллектор и эмиттер второго транзистора. Вывод 13 — выбор режима работы (однотактный или двухтактный). Если на этом выводе положительное напряжение 2,4…5V двухтактный режим работы, тран­зисторы Q1 и Q2 открываются поочеред­но, выходные импульсы следуют друг относительно друга со сдвигом по фазе. Если на этом выводе напряжение состав­ляет 0…0,4 V — однотактный режим, при этом транзисторы можно включать парал­лельно для увеличения выходного тока. Вывод 14 — выход опорного напряжения (+5 V) от встроенного стабилизированного источника опорного напряжения, выводы 16 и 15 — соответственно, прямой и инвер­тирующий входы усилителя ошибки по сигналу ограничения тока.

По функциональным узлам, входящим в состав микросхемы, ее можно разделить на аналоговую и цифровую составляю­щие.

К аналоговой составляющей относятся усилители ошибок, компараторы, генера­тор пилообразного напряжения и вспомо­гательные источники.

Все остальные элементы, в том числе и выходные транзисторы следует отнести к цифровой части.

Из временных диаграмм приведенных на рис. 3 видно, что моменты появления выходных управляющих импульсов, а также их длительность определяется состоянием выхода логического элемента D1. Остальная логика выполняет лишь вспомогательную функцию, разделения выходных импульсов на два канала. Оба транзистора имеют открытые коллекторы и эмиттеры, поэтому их можно подключать двояко, как с общим эмиттером, так и с общим коллектором. Триггер Flip-Flop является двухтактным динамическим D-триггером. Принцип его работы в следую­щем. Каждый из выходных импульсов элемента D1 своим отрицательным фронтом переключает триггер и этим меняет канал прохождения следующего импульса, т. е . исключает появление двух отпирающих импульсов за один период работы.

Рис. 3

Типовая схема импульсного DC/DC преобразователя на основе TL494 показа­на на рисунке 4.

Рис. 4

Основные технические характеристики:

1. Диапазон напряжения питания……… ..42V;
2. Максимальное напряжение коллекторов выходных транзисторов………. 42V;
3. Максимальный ток коллектора выходных транзисторов…….. 0,2А;
4. Опорное напряжение…… 4,5…5,5V;
5. Мощность рассевания в непрерывном режиме в корпусе DIP-16 при температуре окружающей среды ниже 45°С…….. 1W;
6. Ток потребления не более…….. 10mA;
7. Частота генератора может быть задана в пределах……… 1…200 kHz;
8. Длительность фронта импульса выходного тока не более….. 200nS;
9. Длительность спада импульса выходного тока не более……. 100nS;
10. Сопротивление резистора RT может быть в пределах……. 1,8… 500 kOm;
11. Емкость конденсатора СТ может быть в пределах…… 0,0047…10 мкФ;
12. Рабочий диапазон температуры:

• TL494B…….. -40…+125°С;
• TL494C…….. 0…+70°С;
• TL494I ……… -40…+85°С.

Возможно, вам это будет интересно:

meandr.org

TL494 схема

TL494 — ШИМ контроллер.

Описание

• Полный набор функций ШИМ-управления
• Выходной втекающий или вытекающий ток каждого выхода 200мА
• Возможна работа в двухтактном или однотактном режиме
• Встроенная схема подавления сдвоенных импульсов
• Широкий диапазон регулировки
• Выходное опорное напряжение 5В +-05%
• Просто организуемая синхронизация

Отечественный аналог: 1114ЕУ3/4.

Специально созданные для построения источников вторичного питания (ИВП), микросхемы TL493/4/5 обеспечивают разработчику расширенные возможности при конструировании схем управления ИВП. Приборы TL493/4/5 включают в себя усилитель ошибки, встроенный регулируемый генератор, компаратор регулировки мертвого времени, триггер управления, прецизионный ИОН на 5В и схему управления выходным каскадом. Усилитель ошибки выдает синфазное напряжение в диапазоне от –0,3…(Vcc-2) В. Компаратор регулировки мертвого времени имеет постоянное смещение, которое ограничивает минимальную длительность мертвого времени величиной порядка 5%.

Допускается синхронизация встроенного генератора, при помощи подключения вывода R к выходу опорного напряжения и подачи входного пилообразного напряжения на вывод С, что используется при синхронной работе нескольких схем ИВП.

Независимые выходные формирователи на транзисторах обеспечивают возможность работы выходного каскада по схеме с общим эмиттером либо по схеме эмиттерного повторителя. Выходной каскад микросхем TL493/4/5 работает в однотактном или двухтактном режиме с возможностью выбора режима с помощью специального входа. Встроенная схема контролирует каждый выход и запрещает выдачу сдвоенного импульса в двухтактном режиме. Приборы, имеющие суффикс L, гарантируют нормальную работу в диапазоне температур –5…85С, с суффиксом С гарантируют нормальную работу в диапазоне температур 0…70С.

Структурная схема TL494

Расположение выводов

Предельные значения параметров

Напряжение питания 41В

Входное напряжение усилителя (Vcc+0.3)В

Выходное напряжение коллектора 41В

Выходной ток коллектора 250мА

Общая мощность рассеивания в непрерывном режиме 1Вт

Рабочий диапазон температур окружающей среды:

-c суффиксом L -25..85С

-с суффиксом С ..0..70С

Диапазон температур хранения -65…+150С

Описание работы

Микросхема TL494 представляет собой ШИМ-контролер импульсного источника питания, работающий на фиксированной частоте, и включает в себя все необходимые для этого блоки. Встроенный генератор пилообразного напряжения требует для установки частоты только двух внешних компонентов R и С. Частота генератора определяется по формуле: Fosc=1.1/R*C

Модуляция ширины выходных импульсов достигается сравнением положительного пилообразного напряжения, получаемого на конденсаторе С, с двумя управляющими сигналами (см. временную диаграмму). Логический элементы ИЛИ-НЕ возбуждает выходные транзисторы Q1 и Q2 только тогда, когда линия линия тактирования встроенного триггера находится в НИЗКОМ логическом состоянии. Это происходит только в течение того времени, когда амплитуда пилообразного напряжения выше амплитуды управляющих сигналов. Следовательно повышение амплитуды управляющих сигналов вызывает соответствующее линейное уменьшение ширины выходных импульсов. Под управляющими сигналами понимаются напряжения производимые схемой регулировки мёртвого времени (вывод 4), усилители ошибки (выводы 1, 2, 15, 16) и цепью обратной связи (вывод 3).

Вход компаратора регулировки мертвого времени имеет смещение 120мВ, что ограничивает минимальное мертвое время на выходе первыми 4% длительности цикла пилообразного напряжения. В результате максимальная длительность рабочего цикла составляет 96% в том случае, если вывод 13 заземлен, и 48% в том случае, если на вывод 13 подано опорное напряжение.

Увеличить длительность мертвого времени на выходе, можно подав на вход регулировки мертвого времени (вывод 4) постоянное напряжение в диапазоне 0..3,3В. ШИМ-компаратор регулирует ширину выходных импульсов от максимального значения, определяемого потенциалом на входе регулировки мертвого времени, до нуля, когда напряжение обратной связи изменяется от 0,5 до 3,5В. Оба усилителя ошибки имеют входной диапазон синфазного сигнала от –0,3 до (Vcc-2,0)В и могут использоваться для считывания значений напряжения или тока с выхода источника питания. Выходы усилителей ошибки имеют активный ВЫСОКИЙ уровень напряжения и объединены функцией ИЛИ на не инвертирующем входе ШИМ-компаратора. В такой конфигурации усилитель, требующий минимального времени для включения выхода, является доминирующим в петле управления. Во время разряда конденсатора С на выходе компаратора регулировки мертвого времени генерируется положительный импульс, который тактирует триггер и блокирует выходные транзисторы Q1 и Q2. Если на вход выбора режима работы подается опорное напряжение (вывод 13), триггер непосредственно управляет двумя выходными транзисторами в противофазе (двухтактный режим), а выходная частота при этом равна половине частоты генератора. Выходной формирователь может также работать в однотактном режиме, когда оба транзистора открываются и закрываются одновременно, и когда требуется максимальный рабочий цикл не превышающий 50%. Этот режим рекомендуется использовать, когда трансформатор имеет звенящую обмотку с ограничительным диодом, используемым для подавления переходных процессов. Если в однотактном режиме требуются большие токи, выходные транзисторы могут работать параллельно. Для этого требуется замкнуть на землю вход выбора режима работы ОТС, что блокирует выходной сигнал от триггера. Выходная частота в этом случае будет равна частоте генератора.

Микросхема TL494 имеет встроенный источник опорного напряжения на 5В, способный обеспечить вытекающий ток до 10мА для смещения внешних компонентов схемы. Опорное напряжение допускает погрешность 5% в диапазоне рабочих температур от 0 до 70С.

Временная диаграмма TL949

hard-wired.ru

Микросхема TL494, она же KA7500B и КР1114ЕУ4

Микросхема TL494 представляет собой ШИМ – контроллер, отлично подходящий для построения импульсных блоков питания различной топологии и мощности. Может работать как в однотактном, так и в двухтактном режиме. Отечественным ее аналогом является микросхема КР1114ЕУ4. Texas Instruments, International Rectifier, ON Semiconductor, Fairchild Semiconductor – многие производители выпускают данный ШИМ-контроллер. У Fairchild Semiconductor он называется, например, KA7500B. Если просто посмотреть на обозначения выводов, становится ясно, что данная микросхема имеет довольно широкие возможности для регулировки. Рассмотрим обозначения всех выводов: неинвертирующий вход первого компаратора ошибки инвертирующий вход первого компаратора ошибки вход обратной связи вход регулировки мертвого времени вывод для подключения внешнего времязадающего конденсатора вывод для подключения времязадающего резистора общий вывод микросхемы, минус питания вывод коллектора первого выходного транзистора вывод эмиттера первого выходного транзистора вывод эмиттера второго выходного транзистора вывод коллектора второго выходного транзистора вход подачи питающего напряжения вход выбора однотактного или же двухтактного режима работы  микросхемы вывод встроенного источника опорного напряжения 5 вольт инвертирующий вход второго компаратора ошибки неинвертирующий вход второго компаратора ошибки На функциональной диаграмме можно видеть внутреннюю структуру микросхемы. Два верхних вывода слева предназначены для настройки параметров внутреннего генератора пилообразного напряжения, который здесь обозначен как «Oscillator». Для нормальной работы микросхемы, производитель рекомендует применять времязадающий конденсатор емкостью из диапазона от 470пф до 10мкф, а времязадающий резистор из диапазона от 1,8кОм до 500кОм. Рекомендуемый диапазон рабочих частот – от 1кГц до 300кГц. Частоту можно вычислить по формуле f = 1.1/RC. Так, в рабочем режиме на выводе 5 будет присутствовать пилообразное напряжение амплитудой около 3 вольт. У разных производителей она может отличаться в зависимости от параметров внутренних цепей микросхемы. Для примера, если применить конденсатор емкостью 1нФ, а резистор на 10кОм, то частота пилообразного напряжения на выходе 5 составит примерно f = 1.1/(10000*0.000000001) = 110000Гц. Частота может отличаться, по данным производителя, на +-3% в зависимости от температурного режима компонентов. Вход регулировки мертвого времени 4 предназначен для определения паузы между импульсами. Компаратор мертвого времени, обозначенный на схеме «Dead-time Control Comparator», даст разрешение выходным импульсам, если напряжение пилы выше напряжения, подаваемого на вход 4. Так, подавая на вход 4 напряжение от 0 до 3 вольт, можно регулировать скважность выходных импульсов, при этом максимальная длительность рабочего цикла может составлять 96% в однотактном режиме и 48%, соответственно, в двухтактном режиме работы микросхемы. Минимальная пауза здесь ограничена значением 3%, которое обеспечивается встроенным источником с напряжением 0.1 вольта. Вывод 3 также имеет значение, и напряжение на нем так же играет роль для разрешения импульсов на выходе. Выводы 1 и 2, а так же выводы 15 и 16 компараторов ошибки могут быть использованы для защиты проектируемого устройства от перегрузок по току и по напряжению. Если напряжение, подаваемое на вывод 1, станет выше, чем подаваемое на вывод 2, или напряжение, подаваемое на вывод 16, станет выше, чем напряжение, подаваемое на вывод 15, то вход ШИМ-компаратора «PWM Comparator» (вывод 3) получит сигнал для запрета импульсов на выходе. Если данные компараторы использовать не планируется, то их можно заблокировать, замкнув на землю неинвертирущие входы, а инвертирующие подключив к источнику опорного напряжения (вывод 14). Вывод 14 является выходом встроенного в микросхему стабилизированного источника опорного напряжения 5 вольт. К этому выводу можно подключать цепи, потребляющие ток до 10 мА, которыми могут быть делители напряжения для настройки цепей защиты, мягкого пуска, или установки фиксированной или регулируемой длительности импульсов. К выводу 12 подается напряжение питания микросхемы от 7 до 40 вольт. Как правило, применяют 12 вольт стабилизированного напряжения. Важно исключить любые помехи в цепи питания. Вывод 13 отвечает за режим работы микросхемы. Если на него подать опорное напряжение 5 вольт, (с вывода 14) то микросхема будет работать в двухтактном режиме, и выходные транзисторы будут открываться в противофазе, по очереди, причем частота включения каждого из выходных транзисторов будет равна половине частоты пилообразного напряжения на выводе 5. Но если замкнуть вывод 13 на минус питания, то выходные транзисторы станут работать параллельно, а частота будет равна частоте пилы на выводе 5, то есть частоте генератора. Максимальный ток для каждого из выходных транзисторов микросхемы (выводы 8,9,10,11) составляет 250мА, однако производитель не рекомендует превышать 200мА. Соответственно, при параллельной работе выходных транзисторов (вывод 9 соединен с выводом 10, а вывод 8 соединен с выводом 11) максимально допустимый для ток составит 500мА, но лучше не превышать 400мА. Выходные транзисторы могут быть включены по-разному, в соответствии с целью разработчика, по схеме с общим эмиттером, либо по схеме эмиттерного повторителя.

Лучшее сочетание вакуумных и          полупроводниковых характеристик — однотактный гибридный усилитель звука.           Мы не создаём иллюзий,           Мы делаем звук живым!

grimmi.ru

Схемотехника блоков питания персональных компьютеров. Часть 3.

Узел управления

Первые две статьи цикла «Схемотехника блоков питания персональных компьютеров»:

Узел управления импульсного блока питания выполняет много важных функций.

• Во-первых, формирование прямоугольных импульсов с их последующим усилением для управления мощными транзисторами высокочастотного преобразователя.

• Во-вторых, стабилизация выходных напряжений.

«Сердцем» узела управления является ШИМ-контроллер TL494CN. Аналогами этой микросхемы являются DBL494, KIA494AP, KA7500, MB3759, IR3MO2 и наша отечественная КР1114ЕУ4.

Узел управления состоит из, собственно, микросхемы с небольшим количеством дискретных элементов и промежуточного каскада, задачей которого, является усиление импульсов сформированных микроконтроллером до величины достаточной для управления мощными транзисторами высокочастотного преобразователя. Далее на рисунке показана внутренняя структура микросхемы TL494CN.

В состав микросхемы входит задающий генератор пилообразного напряжения G1. Элементы C3 и R8 задают частоту следования импульсов. Затем импульсы поступают на инвертирующие входы схем сравнения (компараторов) А3 и А4.

Выходы компараторов объединяются на логический элемент 2ИЛИ (D1), то есть импульс на выходе элемента появится при наличии импульса на любом из входов. Далее импульсы поступают на счётный вход (С) триггера D2. Каждый приходящий импульс изменяет состояние триггера на противоположное. Далее через логический элемент 2И (D3, D4) импульсы приходят на логический элемент 2ИЛИ-НЕ (D5, D6). Благодаря конфигурации схемы импульсы появляются поочерёдно на выходах элементов D5 и D6, а, следовательно, и на базах транзисторов V3 и V4, что и требуется для работы двухтактной схемы.

Если высокочастотный преобразователь выполнен по однотактной схеме, то 13 вывод микросхемы соединяют с корпусом и импульсы на выходах D5 и D6 появляются одновременно.

Схема сравнения А1 представляет собой формирователь-усилитель сигнала ошибки в схеме стабилизации выходного напряжения. +5V через делитель из резисторов R1,R2 поступает на один из входов. На другой вход (вывод 2) через регулируемый делитель подаётся эталонное напряжение, которое вырабатывает встроенный в микросхему стабилизатор А5.

Выходное напряжение А1 пропорционально разности входных напряжений. Оно задаёт порог срабатывания компаратора А4, то есть скважность импульсов на его выходе. Величина выходного напряжения вторичных источников питания зависит от скважности импульсов. В результате получается замкнутая в кольцо система автоматического сравнения и регулирования выходного напряжения. Компаратор А3 предназначен для формирования паузы между импульсами на выходе элемента 2ИЛИ (D1).

Минимальный порог срабатывания компаратора А3 задан источником напряжения GV1. Если напряжение на выводе 4 микросхемы растёт, длительность паузы так же увеличивается, а максимальное выходное напряжение источника питания уменьшается. Поскольку амплитуда импульсов на входах всех выпрямителей изменяется одинаково, стабилизация с помощью широтно-импульсной модуляции любого из выходных напряжений, стабилизирует и все остальные. В данном случае стабилизируемым напряжением является +5V.

Следует отметить, что определение и точная локализация неисправности ШИМ-контроллера, это самая сложная процедура при ремонте импульсного блока питания своими силами. Для этого необходим лабораторный источник питания и главное двухлучевой или двухканальный осциллограф. И если после проверки всех элементов блока питания, что в принципе не сложно, блок всё же «плывёт», то лучше заменить микросхему TL494CN на заведомо исправную, тем более что стоимость её весьма невысока.

НазадДалее

Главная &raquo Мастерская &raquo Текущая страница

 

go-radio.ru