TL494 Лист с данни, Pinout, Вериги на приложения

Опитайте Нашия Инструмент За Премахване На Проблемите





IC TL494 е универсална интегрална схема за управление на ШИМ, която може да се прилага по много различни начини в електронни схеми. В тези статии ние обсъждаме подробно основните функции на интегралната схема, както и как да я използваме в практически схеми.

Общо описание

IC TL494 е специално проектиран за вериги за прилагане на широчинно-импулсна модулация с един чип. Устройството е създадено главно за вериги за управление на захранването, които могат да бъдат ефективно оразмерени с помощта на тази интегрална схема.



Устройството се предлага с вграден променлив осцилатор, етап на контрол на мъртвото време (DTC), a флип флоп контрол за импулсно управление, прецизност 5 V регулатор , два усилвателя за грешка и някои вериги на изходния буфер.

Усилвателите за грешки се отличават с общ режим на напрежение от - 0,3 V до VCC - 2V.



Контрол на мъртвото време компаратор се задава с фиксирана стойност на отместването за доставяне на константно приблизително 5% мъртво време

Функцията на осцилатора на чипа може да бъде заменена чрез свързване на RT щифт # 14 на интегралната схема с референтен щифт # 14 и чрез външно подаване на триъгълен сигнал към CT щифт # 5. Това съоръжение също позволява синхронно управление на много интегрални схеми TL494 с различни захранващи релси.

Изходните транзистори вътре в чипа с плаващи изходи са подредени да доставят или a общ излъчвател изход или съоръжение за изход на излъчвател-последовател.

Устройството позволява на потребителя да получи или натискащ тип, или еднократно трептене през изходните му щифтове чрез подходящо конфигуриране на щифт # 13, който е изходният функция за управление на изхода.

Вътрешната схема прави невъзможно някой от изходите да произвежда двоен импулс, докато интегралната схема е свързана във функцията push-pull.

Функция и конфигурация на щифтовете

Следващата схема и обяснение ни предоставят основната информация относно функцията на щифта за IC TL494.

IC TL494 подробности за извод
  • Pin # 1 и Pin # 2 (1 IN + и 1IN-): Това са неинвертиращите и инвертиращите входове на усилвателя за грешка (операционен усилвател 1).
  • Pin # 16, Pin # 15 (1 IN + и 1IN-): Както по-горе, това са неинвертиращите и инвертиращите входове на усилвателя за грешка (операционен усилвател 2).
  • Пин # 8 и ПИН # 11 (C1, C2): Това са изходи 1 и 2 на IC, които се свързват с колекторите на съответните вътрешни транзистори.
  • Pin # 5 (CT): Този щифт трябва да бъде свързан с външен кондензатор за настройка на честотата на осцилатора.
  • Pin # 6 (RT): Този щифт трябва да бъде свързан с външен резистор за настройка на честотата на осцилатора.
  • ПИН # 4 (DTC): Това е вход на вътрешния операционен усилвател, който контролира мъртвото време на работа на ИС.
  • Pin # 9 и Pin # 10 (E1 и E2): Това са изходи на IC, които се свързват с емитерни щифтове на вътрешния транзистор.
  • ПИН # 3 (Обратна връзка): Както подсказва името, това вход ПИН се използва за интегриране с изходен пробен сигнал за желано автоматично управление на системата.
  • Пин # 7 (заземяване): Този щифт е заземителният щифт на интегралната схема, който трябва да бъде свързан с 0 V на източника на захранване.
  • Pin # 12 (VCC): Това е положителният захранващ щифт на IC.
  • Пин # 13 (O / P CNTRL): Този щифт може да бъде конфигуриран за активиране на изхода на интегралната схема в режим push-pull или режим с единичен край.
  • ПИН # 14 (REF): Това изход щифтът осигурява постоянен 5V изход, който може да се използва за фиксиране на референтно напрежение за усилвателите с грешка в режим на сравнение.

Абсолютен максимален рейтинг

  • (VCC) Максимално захранващо напрежение да не надвишава = 41 V
  • (VI) Максималното напрежение на входните щифтове не трябва да надвишава = VCC + 0,3 V
  • (VO) Максимално изходно напрежение в колектора на вътрешния транзистор = 41 V
  • (IO) Максимален ток на колектора на вътрешния транзистор = 250 mA
  • Максималната топлина за запояване на IC щифт на 1,6 mm (1/16 инча) от корпуса на IC не трябва да надвишава 10 секунди при 260 ° C
  • Tstg Диапазон на температурата на съхранение = –65/150 ° C

Препоръчителни работни условия

Следните данни ви дават препоръчителните напрежения и токове, които могат да се използват за работа на интегралната схема при безопасни и ефективни условия:

  • VCC захранване: 7 V до 40 V
  • VI Входно напрежение на усилвателя: -0,3 V до VCC - 2 V
  • VO Транзисторно напрежение на колектора = 40, ток на колектора за всеки транзистор = 200 mA
  • Ток в щифт за обратна връзка: 0,3 mA
  • fOSC честотен обхват на осцилатора: 1 kHz до 300 kHz
  • Стойност на кондензатора за синхронизация на CT осцилатора: Между 0,47 nF до 10000 nF
  • Стойност на резистора за синхронизация на RT осцилатора: Между 1,8 k до 500 k Ohms.

Диаграма на вътрешното оформление

вътрешно оформление и етапи на веригата на TL494 IC

Как да използвам IC TL494

В следващите параграфи научаваме важните функции на IC TL494 и как да го използваме в ШИМ вериги.

Преглед: TL494 IC е проектиран по такъв начин, че не само да разполага с важната схема, необходима за управление на импулсно захранване, но освен това се справя с няколко основни трудности и свежда до минимум необходимостта от допълнителни етапи на веригата, необходими в цялостната структура.

TL494 е основно схема за управление с широчинно-импулсна модулация с фиксирана честота (ШИМ).

Функцията на модулация на изходните импулси се постига, когато вътрешният осцилатор сравнява своята триъгълна форма на вълната през синхронизиращия кондензатор (CT) с двете двойки управляващи сигнали.

Изходният етап се превключва в периода, когато трионното напрежение е по-високо от сигналите за управление на напрежението.

С увеличаването на управляващия сигнал времето, когато входът на трионът е по-висок, намалява, следователно дължината на изходния импулс намалява.

Флип-флоп с управление на импулси последователно насочва модулирания импулс към всеки от двата изходни транзистора.

5-V референтен регулатор

TL494 създава 5 V вътрешна референция, която се подава към REF щифта.

Тази вътрешна референция помага да се развие стабилна постоянна референция, която действа като предрегулатор за осигуряване на стабилно снабдяване. След това тази справка се използва надеждно за захранване на различни вътрешни етапи на интегралната схема, като например логически контрол на изхода, импулсно управление на флип флоп, осцилатор, компаратор за управление на мъртвото време и компаратор на ШИМ.

Осцилатор

Осцилаторът генерира положителна триъгълна форма на вълната за мъртвото време и PWM компараторите, така че тези етапи могат да анализират различните управляващи входни сигнали.

RT и CT са тези, които са отговорни за определяне на честотата на осцилатора и по този начин могат да бъдат програмирани отвън.

Триъгълната форма на вълната, генерирана от осцилатора, зарежда външния синхронизиращ кондензатор CT с постоянен ток, определен от допълващия резистор RT.

Това води до създаване на форма на вълна с напрежение с линейна рампа. Всеки път, когато напрежението в CT достигне 3 V, осцилаторът бързо го разрежда, което впоследствие рестартира цикъла на зареждане. Токът за този цикъл на зареждане се изчислява по формулата:

Зареждане = 3 V / RT --------------- (1)

Периодът на триъгълната форма на вълната се определя от:

T = 3 V x CT / Зареждане ---------- (2)

По този начин честотата на осцилатора се определя по формулата:

f OSC = 1 / RT x CT --------------- (3)

Тази честота на генератора обаче ще бъде съвместима с изходната честота, когато изходът е конфигуриран като еднократен. Когато е конфигуриран в режим на издърпване, изходната честота ще бъде 1/2 от честотата на осцилатора.

Следователно, за еднокраен изход може да се използва горното уравнение № 3.

За прилагане на push pull формулата ще бъде:

f = 1 / 2RT x CT ------------------ (4)

Контрол на мъртвото време

Настройката на щифта за мъртво време регулира минималното мъртво време ( периоди на изключване между двата изхода ).

При тази функция, когато напрежението на DTC щифта надвишава напрежението на рампата от осцилатора, принуждава изходния компаратор да изключи транзисторите Q1 и Q2.

IC има вътрешно зададено ниво на изместване от 110 mV, което гарантира минимално мъртво време от около 3%, когато DTC щифтът е свързан със земната линия.

Отговорът на мъртвото време може да бъде увеличен чрез прилагане на външно напрежение към DTC щифт # 4. Това позволява да има линеен контрол върху функцията за мъртво време от 3% по подразбиране до максимум 100%, чрез променлив вход от 0 до 3,3 V.

Ако се използва управление с пълен обхват, изходната кутия на интегралната схема може да се регулира чрез външно напрежение, без да се нарушават конфигурациите на усилвателя на грешките.

Функцията за изчакване може да се използва в ситуации, когато се наложи допълнителен контрол на изходния работен цикъл.

Но за правилното функциониране трябва да се гарантира, че този вход е или завършен до ниво на напрежение, или към земя и никога не трябва да се оставя да плава.

Усилватели за грешки

Двата усилвателя на грешка на IC имат висок коефициент на усилване и са предубедени през захранващата релса на ICs VI. Това позволява общ режим на входа от -0,3 V до VI - 2 V.

И двата усилвателя за грешка са вътрешно настроени да работят като еднократни усилватели с единично захранване, при което всеки изход има само активна и висока способност. Благодарение на тази възможност усилвателите могат да се активират независимо за задоволяване на стесняващото се търсене на ШИМ.

Тъй като изходите на двата усилвателя за грешка са обвързани като ИЛИ порти с входния възел на PWM компаратора доминира усилвателят, който може да работи с минимален импулсен изход.

Усилвателите имат своите изходи, пристрастени към мивка с нисък ток, така че IC изходът осигурява максимална ШИМ, когато усилвателите за грешки са в нефункционален режим.

Изходно-контролен вход

Този щифт на интегралната схема може да бъде конфигуриран, за да позволи на изхода на интегралната схема да работи или в еднократен режим, който е едновременно изходно осцилиращ паралелно или по начин на издърпване, произвеждащ алтернативно осцилиращи изходи.

Пинът за управление на изхода работи асинхронно, което му позволява да има директен контрол върху изхода на интегралната схема, без да влияе на вътрешния осцилатор или на импулсното управление.

Този щифт обикновено е конфигуриран с фиксиран параметър според спецификациите на приложението. Например, ако IC изходите са предназначени да работят паралелно или еднократно, щифтът за управление на изхода е свързан постоянно със заземяващата линия. Поради това импулсният етап на управление в интегралната схема се деактивира и алтернативният тригер се спира на изходните щифтове.

Също така, в този режим импулсите, пристигащи към управлението на мъртвото време и PWM компаратора, се носят заедно от двата изходни транзистора, което позволява на изхода да се включва / изключва паралелно.

За да се получи изходна операция с издърпване, щифтът за управление на изхода просто трябва да бъде свързан към референтния щифт + 5V изход (REF) на IC. В това състояние всеки от изходните транзистори се включва последователно през каскадата на импулсното управление.

Изходни транзистори

Както може да се види на втората диаграма отгоре, чипът се състои от два изходни транзистора, които имат незаключени изводи на емитер и колектор.

И двата тези плаващи терминала са оценени да потъват (приемат) или източник (подават) до 200 mA ток.

Точката на насищане на транзисторите е по-малка от 1,3 V, когато е конфигурирана в режим на общ емитер и по-малко от 2,5 V в общ колектор режим.

Те са вътрешно защитени от късо съединение и претоварване.

Вериги на приложение

Както е обяснено по-горе, TL494 е предимно интегрална схема на ШИМ контролера, поради което основните схеми за приложение са предимно ШИМ базирани схеми.

По-долу са разгледани няколко примерни схеми, които могат да бъдат модифицирани по различни начини според индивидуалните изисквания.

Слънчево зарядно устройство, използващо TL494

Следващият дизайн показва как TL494 може да бъде ефективно конфигуриран за създаване на 5-V / 10-A превключващо захранване.

В тази конфигурация изходът работи в паралелен режим и следователно можем да видим извода за управление на изхода # 13 е свързан към земята.

Двата усилвателя за грешка също се използват много ефективно тук. Един усилвател за грешка контролира обратната връзка на напрежението чрез R8 / R9 и поддържа изхода постоянен при желаната скорост (5V)

Вторият усилвател за грешка се използва за управление на максималния ток чрез R13.

постоянно напрежение, постоянен ток PWM контролер, използващ TL494

TL494 инвертор

Ето класическа инверторна схема, изградена около IC TL494. В този пример изходът е конфигуриран да работи по push-pull начин и следователно изводът за управление на изхода тук е свързан с референтната стойност + 5V, което се постига от щифт # 14. Най-старите от щифтовете също са конфигурирани точно както е описано в горния лист с данни.

проста инверторна схема TL494

Заключение

IC TL494 е интегрална схема за управление на ШИМ с много точни съоръжения за управление на изхода и обратната връзка, осигуряващи идеален импулсен контрол за всяко желано приложение на ШИМ верига.

Подобно е на SG3525 по много начини и може да се използва като ефективен заместител за него, въпреки че номерата на пиновете могат да бъдат различни и не съвсем съвместими.

Ако имате някакви въпроси, свързани с този IC, моля не се колебайте да ги зададете чрез коментарите по-долу, ще се радвам да помогна!

Справка: TL494 лист с данни




Предишен: Разбиране на процеса на включване на MOSFET Напред: Видове Arduino платки със спецификации