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[導(dǎo)讀]TL494是一種開關(guān)電源脈寬調(diào)制(PWM)控制芯片,它包含了開關(guān)電源控制的所有功能,它優(yōu)異性能奪得了工程師和電源制造商的青睞,因此廣泛應(yīng)用于單端正激雙管式、半橋式、全橋式

TL494是一種開關(guān)電源脈寬調(diào)制(PWM)控制芯片,它包含了開關(guān)電源控制的所有功能,它優(yōu)異性能奪得了工程師和電源制造商的青睞,因此廣泛應(yīng)用于單端正激雙管式、半橋式、全橋式開關(guān)電源中。

技術(shù)指標

調(diào)制方式:定頻調(diào)寬

控制模式:電壓模式

最高額定頻率:300000Hz

輸出端口:雙端交錯

每端最大占空比:45%

封裝:SOP-16,DIP-16

常用拓撲:Buck、推挽、半橋歷史和現(xiàn)狀

TL494是1980年代初由德州儀器(TI)設(shè)計并推出,推出后立刻得到市場的廣泛接受,尤其是在PC機的ATX半橋電源上。直至今日,仍有相當比例的PC機電源基于TL494芯片。多年來,作為最廉價的雙端PWM芯片,TL494在雙端拓撲,如推挽和半橋中應(yīng)用極多。由于其較低的工作頻率以及單端的輸出端口特性,它常配合功率雙極性晶體管(BJT)使用,如用于配合功率MOSFET則需外加電路。

TL494已成為一種工業(yè)標準芯片,由很多家集成電路廠商生產(chǎn)。它也被命名為其他型號,如飛兆(Fairchild,又稱仙童)公司將它的TL494兼容芯片命名為KA7500。

雖然TL494的架構(gòu)被歷史證明極為優(yōu)秀,但由于其老舊的工藝、低頻率、以及缺乏新的節(jié)能特性,它正在高端市場面臨著淘汰。至2008年,幾乎沒有售價高于人民幣300元的開關(guān)電源使用TL494作為主控芯片了,盡管低端、中端市場仍然大量采用。

工作原理

5V基準源

TL494內(nèi)置了基于帶隙原理的基準源,基準源的穩(wěn)定輸出電壓為5V,條件是VCC電壓在7V以上,誤差在100mV之內(nèi)?;鶞试吹妮敵鲆_是第14腳 REF。

鋸齒波振蕩器

TL494內(nèi)置了線性鋸齒波振蕩器,產(chǎn)生0.3~3V的鋸齒波。振蕩頻率可通過外部的一個電阻Rt和一個電容Ct進行調(diào)節(jié),其振蕩頻率為:f=1/RtCt,其中Rt的單位為歐姆,Ct的單位為法拉。鋸齒波可以在Ct引腳測量到。

運算放大器

TL494集成了兩個單電源供電的運算放大器。運算放大器傳遞函數(shù)為ft(ni,inv)=A(ni-inv),但不能越出輸出擺幅。一般電源電路中,運放接成閉環(huán)運行。少數(shù)特殊情況下使用開環(huán),由外界輸入信號。兩個運放的輸出端分別接一個二極管,和COMP引腳以及后級電路(比較器)相連接。這保證了兩個運放中較高的輸出進入后級電路。

比較器

運算放大器輸出的信號(COMP引腳)在芯片內(nèi)部進入比較器正輸入端,和進入負輸入端的鋸齒波比較。當鋸齒波高于COMP引腳的信號時,比較器輸出0,反之則輸出1。

脈沖觸發(fā)器

脈沖觸發(fā)器在鋸齒波的下降沿且比較器輸出1時導(dǎo)通,令兩個中的一個輸出端(依次輪流)片內(nèi)三極管導(dǎo)通,并在比較器輸出降到0時截止。

靜區(qū)時間比較器

靜區(qū)(直譯死區(qū))時間由Dead Time Control引腳4設(shè)置,它通過一個比較器對脈沖觸發(fā)器實行干擾,限制最大占空比??稍O(shè)置的每端占空比上限最高為45%,在工作頻率高于150KHz時占空比上限是42%左右。(當DTC引腳電平被設(shè)為0時)

時序圖

示例設(shè)計

以下的示例設(shè)計是過于陳舊的。新的設(shè)計有更高的效率和更低的成本。

ATX半橋電源

Buck拓撲穩(wěn)壓電源

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