TL494是一種固定頻率脈寬調製電路,它包含了開關電源控制所需的全部功能,廣泛應用於單端正激雙管式、半橋式、全橋式開關電源。TL494有SO-16和PDIP-16兩種封裝形式,以適應不同場合的要求。其主要特性如下:
TL494主要特徵:
1.具有兩個完整的脈寬調製控制電路,是PWM芯片。
2.兩個誤差放大器。一個用於反饋控制,一個可以定義為過流保護等保護控制。
3.帶5VDC基準電源。
4.死區時間可以調節。
5.輸出級電流500mA。
6.輸出控制可以用於推輓、半橋或單端控制。
7.具備欠壓封鎖功能
主要特徵具體分析:
1.振盪器:
提供開關電源必須的振盪控制信號,頻率由外部RT、CT決定。這兩個元件接在對應端與地之間。取值範圍:RT:5-100k,CT:0.001-0.1uF。
形成的信號為鋸齒波。最大頻率可以達到500kHz。
2.死區時間比較器:
這一部分用於通過0-4VDC電壓來調整佔空比。當4腳預加電壓抬高時,與振盪鋸齒波比較的結果,將使得D觸發器CK端保持高電平的時間加寬。該電平同時經過反相,使輸出晶體管基極為低,鎖死輸出。4腳電位越高,死區時間越寬,佔空比越小。
由於預加了0.12VDC,所以,限制了死區時間最小不能小於4%,即單管工作時最大佔空比96%,推輓輸出時最大佔空比為48%。
3.PWM比較器及其調節過程:
由兩個誤差放大器輸出及3腳(PWM比較輸入)控制。
當3端電壓加到3.5VDC時,基本可以使佔空比達到0,作用和4腳類似。但此腳真正的作用是外接RC網絡,用做誤差放大器的相位補償。
常規情況下,在誤差放大器輸出抬高時,增加死區時間,縮小佔空比反之,佔空比增加。作用過程和4腳的死區控制相同,從而實現反饋的PWM調節。0.7VDC的電壓墊高了鋸齒波,使得PWM調節後的死區時間相對變窄。
如果把3腳比做4腳,則PWM比較器的作用波形和圖4-9類似。然而,該比較器的佔空比調節,要在死區時間比較器的限制範圍內起作用。
單管工作方式時,VCK直接控制輸出,輸出開關頻率與振盪器相同。當13腳電位為高時,封鎖被取消,觸發器的Q、Q非端分別控制兩個輸出管輪流導通,頻率是單管方式的一半。
4.5VDC基準電源:
這個5VDC基準電源用於提供芯片需要的偏置電流。如13腳接高電平時,及誤差放大器等可以使用它。基準電源精度5%,電流能力10mA,温度範圍0-70度。
5.誤差放大器:
兩個誤差放大器用於電源電壓反饋和過流保護。
這兩個放大器以或的關係,同時接到PWM比較器同相輸入端。反饋信號比較後的輸出,送PWM比較器,以和鋸齒波比較,進行PWM調節。
由於放大器是開環的,增益達到95dB。加之輸出點3被引出,使用時,設計者可以根據需要靈活使用。
6.UC封鎖電路:
用於欠壓封鎖,當Vcc低於4.9VDC,或者內部電源低於3.5VDC時,CK端被鉗位為高電平,從而使輸出封鎖,達到保護作用。
7.輸出電路:
輸出電路有兩個輸出晶體管,單管電流500mA。其工作狀態由13腳(輸出控制)來決定。
當13腳接低電平時,通過與門封鎖了D觸發器翻轉信號輸出,此時兩個晶體管狀態由PWM比較器及死區時間比較器直接控制,二者完全同步,用於控制單管開關電源。當然,此時兩個輸出也允許並聯使用,以獲得較大的驅動電流。
當13腳接高電平時,D觸發器起作用,兩個晶體管輪流導通,用於驅動推輓或橋式變換器。
二、TL494管腳配置及其功能
TL494的內部電路由基準電壓產生電路、振盪電路、間歇期調整電路、兩個誤差放大器、脈寬調製比較器以及輸出電路等組成。
以下按引腳的順序介紹各腳的功能及有關參數
1腳:誤差放大器I的同相輸入端,耐壓值41V。
2腳:誤差放大器I的反相輸入端,耐壓值41V。
3腳:反饋端,用於誤差放大器輸出信號的反饋補償,最高電壓4.5V。常用於提供形成PG信號的一個輸入信號。
4腳:死區時間控制端,通過給該端施加0~3.5V電壓,可使佔空比在49%~0之間變化,從而控制輸出端的輸出。
5腳:振盪器的定時電容端。
6腳:振盪器的定時電阻端。
7腳:接地端。
8腳:為第一路脈寬調製方波輸出晶體管的集電極(耐壓值41V、最大電流250mA)。
9腳:為第一路脈寬調製方波輸出晶體管的發射極(耐壓值41V、最大電流250mA)。
10腳:為第二路脈寬調製方波輸出晶體管的發射極(耐壓值41V、最大電流250mA)。
11腳:為第二路脈寬調製方波輸出晶體管的集電極(耐壓值41V、最大電流250mA)。
12腳:電源輸入端,極限電壓41V,低於7V電路不啟動。
13腳:輸出方式控制端,當13腳與14腳相連時兩管為推輓方式輸出,當13腳與地相連時兩管為並聯方式輸出。並聯輸出時兩管的發射極與發射極可相連,集電極與集電極可相連,並聯後輸出電流可達400mA。
14腳:基準5V電壓輸出,用於為各比較電路提供基準電壓值,最大電流10mA。
15腳:誤差放大器Ⅱ的反相輸入端,耐壓值41V。
16腳:誤差放大器Ⅱ的同相輸入端,耐壓值41V。
三、TL494工作原理
TL494是一個固定頻率的脈衝寬度調製電路,內置了線性鋸齒波振盪器,振盪頻率可通過外部的一個電阻和一個電容進行調節,其振盪頻率如下:

輸出脈衝的寬度是通過電容CT上的正極性鋸齒波電壓與另外兩個控制信號進行比較來實現。功率輸出管Q1和Q2受控於或非門。當雙穩觸發器的時鐘信號為低電平時才會被選通,即只有在鋸齒波電壓大於控制信號期間才會被選通。當控制信號增大,輸出脈衝的寬度將減小。