TL494脉宽控制电路

TL494脉宽调制控制电路

TL494是一种固定频率脉宽调制电路，它包含了开关电源控制所需的全部功能，广泛应用于单端正激双管式、半桥式、全桥式开关电源。TL494有SO-16和PDIP-16两种封装形式，以适应不同场合的要求。其主要特性如下：

主要特征
集成了全部的脉宽调制电路。
片内置线性锯齿波振荡器，外置振荡元件仅两个（一个电阻和一个电容）。
内置误差放大器。
内止5V参考基准电压源。
可调整死区时间。
内置功率晶体管可提供500mA的驱动能力。
推或拉两种输出方式。

工作原理简述

TL494是一个固定频率的脉冲宽度调制电路，内置了线性锯齿波振荡器，振荡频率可通过外部的一个电阻和一个电容进行调节，其振荡频率如下：

输出脉冲的宽度是通过电容CT上的正极性锯齿波电压与另外两个控制信号进行比较来实现。功率输出管Q1和Q2受控于或非门。当双稳触发器的时钟信号为低电平时才会被选通，即只有在锯齿波电压大于控制信号期间才会被选通。当控制信号增大，输出脉冲的宽度将减小。参见图2。

控制信号由集成电路外部输入，一路送至死区时间比较器，一路送往误差放大器的输入端。死区时间比较器具有120mV的输入补偿电压，它限制了最小输出死区时间约等于锯齿波周期的4%，当输出端接地，最大输出占空比为96%，而输出端接参考电平时，占空比为48%。当把死区时间控制输入端接上固定的电压（范围在0—3.3V之间）即能在输出脉冲上产生附加的死区时间。

脉冲宽度调制比较器为误差放大器调节输出脉宽提供了一个手段：当反馈电压从0.5V变化到3.5时，输出的脉冲宽度从被死区确定的最大导通百分比时间中下降到零。两个误差放大器具有从-0.3V到（Vcc-2.0）的共模输入范围，这可能从电源的输出电压和电流察觉得到。误差放大器的输出端常处于高电平，它与脉冲宽度调制器的反相输入端进行“或”运算，正是这种电路结构，放大器只需最小的输出即可支配控制回路。

当比较器CT放电，一个正脉冲出现在死区比较器的输出端，受脉冲约束的双稳触发器进

行计时，同时停止输出管Q1和Q2的工作。若输出控制端连接到参考电压源，那么调制脉冲交替输出至两个输出晶体管，输出频率等于脉冲振荡器的一半。如果工作于单端状态，且最大占空比小于50%时，输出驱动信号分别从晶体管Q1或Q2取得。输出变压器一个反馈绕组及二极管提供反馈电压。在单端工作模式下，当需要更高的驱动电流输出，亦可将Q1和Q2并联使用，这时，需将输出模式控制脚接地以关闭双稳触发器。这种状态下，输出的脉冲频率将等于振荡器的频率。

TL494内置一个5.0V的基准电压源，使用外置偏置电路时，可提供高达10mA的负载电流，在典型的0—70℃温度范围50mV温漂条件下，该基准电压源能提供±5%的精确度。

TL494的极限参数
名称	代号电压跟随器电路图	极限值	单位
工作电压	Vcc	42	V
集电极输出电压	Vc1,Vc2	42	V
集电极输出电流	Ic1,Ic2	500	mA
放大器输入电压范围	VIR	-0.3V—+42	V
功耗	PD	1000	mW
热阻	RθJA	80	℃/W
工作结温	TJ	125	℃
工作环境温度 TL494B TL494C TL494I NCV494B	TA	-40—+125 0—+70 -40—+85 -40—+125	℃
额定环境温度	TA	40	℃

TL494 及其在半桥变换开关电源中应用情况

摘　要：介绍了电压驱动型脉宽调制器件TL494的脉宽调制特性，并对其在半桥变换开关电源中的应用情况做了分析。

关键词：电压驱动；脉宽调制；半桥变换；开关电源

TL494是美国德克萨斯州仪器公司生产的一种性能优良的电压驱动型脉宽调制器件，可作为单端式、推挽式、全桥式、半桥式开关电源控制器，被广泛应用于开关电源中，是开关电源的核心控制器件。TL494的输出三极管可接成共发射极及射极跟随2种方式，因而可以选择双端推挽输出或单端输出方式。在推挽输出方式时，他的两路驱动脉冲相差180°；而在单端方式时，其两路驱动脉冲为同步同相。TL494的3脚为脉宽调制补偿端，4脚为死区电平控制端，5脚和6脚为内部锯齿波振荡器的外界振荡电阻和振荡电容连接端。当在TL494的12脚和7脚接上直流辅助电源，并在他的6脚和5脚分别接上振荡电阻R和振荡电容C后，就可在他的5脚上得到一个振荡频率为：f＝1．1/RC的锯齿波振荡电压VΔ；直流输入供电范围在7～40 V之间。
1　TL494的特点

(1)内置有5 V±5％的基准电源。
(2)末级输出级的最大电流可达250 mA。
(3)有死区时间可调控制端。
(4)可对他的锯齿波振荡器的工作状态执行外同步控制。
(5)末级输出可采用双端对称输出或单端输出的工作方式。

2　TL494的性能测试

(1)工作电压对各参数的影响，如表1所示。此时调频电容为9 nF，调频电阻为9 kΩ，调宽电压为2．5 V。

从表1可以看出，工作电压V的改变对输出脉冲的周期T及脉宽T1无影响，而脉冲的幅值F随着工作电压V的增加也逐步增大，工作电流I随电压的变化不是很大，其供电范围在7～40 V之间，而其工作频率可达300 kHz，可见TL494的可调性大。

(2)当TL494调频电容和电阻一定时，改变脉冲宽度，就会得到输出脉冲宽度不同的一系列脉冲，这样就会得到调宽电压与占空比的关系，如图1所示。从图1可以看出，当脉宽为周期的1/2时，效果最佳。

3　TL494的应用

TL494脉宽调制器件是目前微机电源中被广泛采用来构成其他激式直流开关电源的专用器件。在显示电源和其他开关电源的应用中也常被采用。在大功率直流开关电源中，为提高直流电源调整精度及易于完成各种自动保护控制功能，是直流开关电源中常用的脉宽调制器件，而且价格便宜。下面介绍一个TL494的应用电路。

该部分电路如图2所示，PWM脉宽调制电路和半桥式变换电路，输出端经全波整流输出电路合成构成开关稳压电源电路。
TL494接成双端输出形式，由TL494⑨，①0脚输出的脉冲经Q1～Q4组成的图腾柱式驱动电路进行缓冲，进一步提高驱动容性负载的能力，在由B1，B2隔离传送，形成2组驱动信号，分别驱动2个半桥变换器。调节RW 2可改变振荡频率，基准电压由RW 1调整加至TL494的①脚，这样通过调节频率和占空比可以得到不同的输出结果。如图3和图4所示，其中供电部分电压经可调变压器取为50 V。图3所示是在周期T一定而占空比可调时的结果。图4所示是占空比不变而周期T可调时的结果。

当周期一定，改变占空比时，输出电压也随着改变，基本上当占空比较大时，输出电压达到最大。而当占空比一定，周期改变时，输出电压随着周期的增大在逐渐减小，也就是在频率较大时输出电压较大。
4　结语

通过以上对电压驱动型脉宽调制器件TL494的介绍可知，该器件既可调频又可调脉宽，且其可调性强，工作区间大，可用他搭建不同的驱动电路。由他构成的半桥变换开关电源，体积小、重量轻，可应用于其他各个领域。

本文发布于:2024-09-22 22:19:56，感谢您对本站的认可！

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