tl494應(yīng)用電路

TL494是功能非常完善的PWM驅(qū)動(dòng)電路,對(duì)于一般的應(yīng)用已經(jīng)綽綽有余了.本文將簡(jiǎn)單的說(shuō)說(shuō)兩種應(yīng)用電路.大家可以對(duì)照電路自己選簡(jiǎn)單應(yīng)用或帶保護(hù)功能的應(yīng)用方案. 

TL494應(yīng)用電路

這個(gè)算是最簡(jiǎn)單的應(yīng)用了:屏蔽了兩個(gè)誤差放大器的功能,但緩啟動(dòng),死區(qū)功能還是保留的.一般應(yīng)用效率最高,非常穩(wěn)定. 
   1:按手冊(cè)要求兩個(gè)誤差放大器屏蔽的話(huà)要求誤差放大器輸入端正極要求接地(圖中1腳和16腳通過(guò)1K的電阻接地了),誤差放大器輸入端負(fù)極要求接高電位(2腳和15腳是接入了14腳的5V基準(zhǔn)端了).注意下TL494的14腳是個(gè)5V輸出的精密穩(wěn)壓電源,好多應(yīng)用都是從這個(gè)基準(zhǔn)端取樣的. 
這樣TL494的1腳2腳15腳16腳再加上3腳(3腳是兩個(gè)誤差放大器的輸出匯總端,因?yàn)槠帘瘟藘蓚€(gè)誤差放大器就不去考慮3腳了)的功能就不去用它了. 
   2:TL494的4腳是死區(qū)控制端,電壓輸入0-4V的話(huà)可使占空比從最大到關(guān)閉是為止(45%-0%).4腳直接接地的話(huà)占空比是最大了(不過(guò)放心廠家已經(jīng)在集成電路內(nèi)部做好了合適的死區(qū)電路,4腳就是直接接地也留有死區(qū)).在上圖種就是利用4腳接入C1和R1的中間,電容正極接14腳的5V基準(zhǔn)電位,通過(guò)R1給電容充電,這樣開(kāi)機(jī)后4腳開(kāi)始是5V的電位到電容充滿(mǎn)電后4腳變0V(真好完成占空比從0%到最大)整個(gè)緩啟動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)短就C1和R1的時(shí)間常數(shù)決定(加大電阻或電容緩啟動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)反之就短了). 
   3:5腳6腳是決定振蕩頻率的,公式是F=1.1/(R*C)注意下整個(gè)頻率算出來(lái)是單端應(yīng)用的頻率,如果推挽應(yīng)用的話(huà)還要除以二.這里一起把TL494單端應(yīng)用和推挽應(yīng)用的方式也講下:TL494的13腳決定了工作方式,13腳接地的話(huà)是單端應(yīng)用如果接14腳5V輸出端就是推挽應(yīng)用了.上圖接的是14腳就是推挽應(yīng)用. 
   4:TL494的7腳是電源地,12腳是正極電源輸入端接7-40V均可. 
   5:TL494的8腳,9腳,10腳,11腳是內(nèi)部的三極管輸出腳,因?yàn)門(mén)L494的輸出電流比較大,驅(qū)動(dòng)場(chǎng)管的話(huà)直接加外接釋放管后就可以驅(qū)動(dòng)比較大電流的場(chǎng)管了,所以像上圖那樣做幾百到上千瓦功率均可. 
     這樣TL494的最簡(jiǎn)單的應(yīng)用電路就講完了,搭這個(gè)電路才幾個(gè)元件.但主要的功能已經(jīng)都涵蓋了.明天接著說(shuō)TL494兩個(gè)誤差放大器的應(yīng)用使TL494能完成限流,穩(wěn)壓和防反接功能. 
   接著看下面的圖:

 
TL494應(yīng)用電路

這是個(gè)帶穩(wěn)壓和限流的圖紙,只是在第一幅圖上增加了兩個(gè)兩個(gè)誤差放大器的應(yīng)用(一個(gè)限流保護(hù)用,一個(gè)穩(wěn)壓用).TL494兩個(gè)誤差放大器允許獨(dú)立使用,但獨(dú)立使用時(shí)要和tl494的3腳接好RC網(wǎng)絡(luò),上圖中的c6和c7就起這個(gè)作用. 
     1:上圖中穩(wěn)壓功能的實(shí)現(xiàn)是利用其中一個(gè)誤差放大器的1腳和2腳實(shí)現(xiàn)的(兩個(gè)誤差放大器可以互換使用).因?yàn)檎`差放大器的2腳是通過(guò)R3接入TL494的14腳(5V基準(zhǔn)電壓端)那么2腳電位就固定在5V了,那么1腳電位也必須要5V保持穩(wěn)定狀態(tài).上圖中WR1就是根據(jù)設(shè)定高壓輸出電壓的需要,電阻分壓后微調(diào)分壓使TL494的1腳保持5V電位.這樣輸出電壓出現(xiàn)變化時(shí)必然使TL494的1腳電位發(fā)生變化,1腳的電位微小變化就使誤差放大器控制PWM自動(dòng)調(diào)整脈寬,在線性范圍內(nèi)把TL494的1腳拉回到5V(也就是高壓回到原先設(shè)定的電壓上),這樣就完成穩(wěn)壓的要求了. 
     2:限流保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn).上圖中基準(zhǔn)電壓通過(guò)R4和R6分壓,使15腳的電位在(5V*R6)/R4=0.4v ,但另一個(gè)誤差放大器因?yàn)?6腳接地了.這路誤差放大器在核定的電流工作時(shí)不起作用.只有當(dāng)上圖的取樣電阻R10電流到20A時(shí),R10的左端電位相對(duì)地電位變成20A*0.02歐姆=-0.4V.這時(shí)TL494的15腳電位就升高到和16腳電位相同(同時(shí)變0伏)誤差放大器開(kāi)始工作,如果R10上的電流繼續(xù)增加就通過(guò)PWM減少占空比直到完全關(guān)閉輸出,正常工作的條件必須維持15腳的電位大于0伏. 
這樣兩個(gè)誤差放大器分別完成了過(guò)流和穩(wěn)壓功能,保證了電路的安全穩(wěn)定狀態(tài). 
     自己可以按自己手頭的元件通過(guò)調(diào)整R3,R4,R6,R10,和TL494一腳的分壓電阻設(shè)定自己需要的高壓和設(shè)定的保護(hù)電流(只需計(jì)算到上面的兩個(gè)公式就行了).另外TL494的誤差端有非常高的阻抗和靈敏度(只要誤差端輸入相差幾個(gè)MV就可以使脈寬從0%變化到45%),誤差輸入端的電阻可以大范圍的選擇. 
     接著講取樣電阻R10的代替,這個(gè)電阻比較難找(不過(guò)電瓶車(chē)電機(jī)控制器上基本都帶有一個(gè)這樣的電阻,直徑1.5MM長(zhǎng)15MM左右,阻值在0.01歐姆左右).應(yīng)用場(chǎng)管驅(qū)動(dòng)的功率電路中防止電源反接是非常重要的一環(huán).現(xiàn)在的場(chǎng)管只要是低耐壓的內(nèi)阻都很小.這是網(wǎng)上下的一幅截圖,設(shè)計(jì)的比較巧妙:

 
TL494應(yīng)用電路

R3提供場(chǎng)管的開(kāi)啟電壓,R4和C1起到電流緩沖作用.網(wǎng)上介紹很多了,電瓶輸入電壓接反的話(huà)幾乎不會(huì)有電流通過(guò).接入正確的話(huà),等效一個(gè)小內(nèi)阻的電阻串聯(lián)其中.內(nèi)阻由所選的場(chǎng)管決定,比如IRF3025是0.008歐姆兩個(gè)并聯(lián)就等效一個(gè)0.004歐姆的電阻了.將這個(gè)電路的S.D兩極代替電阻R10這樣就變成限流100A的電路了.考慮不需要這么大的電流就把R4和R6的分壓取在0.2V,(4.7k和220)這樣限制電流在50A左右. 
實(shí)際做二圖時(shí),L1可以取消,并且在電瓶正負(fù)極可以不接濾波電容,有極性的電解萬(wàn)一反接還是要爆的,但R10后必須按10A電流并一個(gè)2000UF的電解的要求并些高頻電解(細(xì)高形狀的電解).第二圖只要1腳直接接地就變成開(kāi)環(huán)應(yīng)用電路了(最大脈寬工作). 
附個(gè)PCB的圖樣尺寸35X35MM:

TL494應(yīng)用電路 

(20和19兩個(gè)焊盤(pán)要連接起來(lái)) 
   接下來(lái)會(huì)繼續(xù)介紹第二圖高壓隔離的光電穩(wěn)壓應(yīng)用,最終讓高壓穩(wěn)定在數(shù)百至上千伏,整機(jī)的空載電流70MA左右. 
     續(xù):前輩“思思”發(fā)過(guò)SG3525高壓光電隔離穩(wěn)壓的圖,其實(shí)這種穩(wěn)壓已經(jīng)可以很好的滿(mǎn)足PWM的穩(wěn)壓要求了.我前面提到過(guò)TL494的誤差端是非常靈敏的,如果所有元件都工作在線性狀態(tài),誤差端只要檢測(cè)到幾MV到數(shù)10MV的變化,就可以控制輸出高壓從0V變化到最高電壓.簡(jiǎn)單應(yīng)用是:利用高壓直接串聯(lián)電阻使光耦發(fā)射端工作在合適的線性電流范圍內(nèi)就可以在光耦接受端取到合適的反饋電壓供誤差端比較了. 
有點(diǎn)麻煩的是,輸出端電壓如果不高的話(huà)相對(duì)電壓變化反應(yīng)迅速些,并且串聯(lián)光耦的電阻也不必消耗很大的功耗(一般的光耦必須在數(shù)MA到數(shù)10MA才會(huì)進(jìn)入線性態(tài)).假如在比較高的輸出電壓下還是用電阻限流的話(huà)哪限流電阻上消耗功率會(huì)比較大(輸出1000v,光耦電流3MA就的3W左右了).解決的途徑有好多種可以用晶體管基極取樣驅(qū)動(dòng)光耦,也可以用常用的TL431比較輸入端取樣驅(qū)動(dòng)光耦.這樣高壓端只要輸入幾UA或幾十UA就可以了. 
   續(xù):下面這部分就籠統(tǒng)的解說(shuō)下,PWM電路穩(wěn)壓比較麻煩.一般原則能不用就不用,要用的話(huà)可以采取下面的方案: TL431和PC817的應(yīng)用在網(wǎng)上介紹的比較詳細(xì).對(duì)于特別高的電壓取樣,可以把TL431的輸入端(1腳)分壓取樣和TL431陰極(3腳)光耦驅(qū)動(dòng)端的供電分開(kāi)處理(這里另加個(gè)隔離的12V繞組簡(jiǎn)單穩(wěn)壓供電).取樣端地和12V繞組共地接TL431的陽(yáng)極(2腳).通過(guò)光耦隔離的信號(hào)變化反饋給TL494的穩(wěn)壓誤差端就完成隔離穩(wěn)壓功能了. 
我自己的穩(wěn)壓反饋處理是沒(méi)用到TL494的誤差輸入端,而是利用TL494的3腳處理PWM的.因?yàn)橛匈Y料查到用3腳處理穩(wěn)壓反饋信號(hào)比誤差端處理更穩(wěn)定. 

下面有好多朋友搭電路會(huì)碰到各種奇怪的問(wèn)題,簡(jiǎn)單說(shuō)下注意的地方:一:TL494電源濾波很重要,二:盡量和功率地分開(kāi)走線.TL494的地線走線最好也是以下列方法走線8550地-TL494地(7腳)-振蕩地-誤差地這么走線.另外驅(qū)動(dòng)功率場(chǎng)管的連線越短越好.做好這些細(xì)節(jié)一般就不會(huì)出什么問(wèn)題了.如果還出現(xiàn)推挽兩邊發(fā)熱不一致就是變壓器沒(méi)繞好. 
關(guān)注下84帖,在三腳上加個(gè)接地電容試下容量0.1U就行了.有這個(gè)電容似乎能大大改善波形.