TL494CN

Питается микросхема TL494 напряжением от 7 до 40 В, подаваемая на 12 ножку. Выводы 1 и 2 - соответственно прямой и инвертирующий входы усилителя ошибки по сигналу обратной связи, вывод 4 - вход регулировки "мертвой зоны" (это время, когда оба выходных транзистора микросхемы закрыты даже при максимальной потребляемой мощности), выводы 5 (Ст) и 6 (Rт) служат для подключения внешних элементов внутреннего генератора пилообразного напряжения, вывод 7 - общий, выводы 8 и 9 - коллектор и эмиттер первого транзистора, выводы 11 и 10 - коллектор и соответственно эмиттер второго транзистора, вывод 12 - напряжение 1 выбор режима работы (одно- или двухтактный режим работы). Если на этом выводе присутствует положительное напряжение 2,4...5 (логическое "1" для ТТL - схем) - осуществляется двухтактный режим работы, транзисторы Q1 и Q2 открываются поочередно, выходные импульсы идут друг относительно друга со смещением по фазе. Если на этом выводе напряжение составляет 0...0,4 В (логический "0" для ТТL - схем) - однотактный режим, в нем транзисторы можно включать параллельно увеличению выходного тока. Вывод 14 - выход опорного напряжения (+5) от встроенного стабилизированного источника опорного напряжения, выводы 16 и 15 - соответственно, прямой и инвертирующий входы усилителя ошибки по сигналу ограничения тока. ШИМ - контроллер работает на фиксированной частоте и содержит встроенный генератор пилообразного напряжения, требующий для установки частоты только двух внешних компонентов - резистора Rт, и конденсатора Ст. Частота генерации определяется по формуле:

t=1,1/RтCт

По функциональным узлам, входящим в состав микросхемы, ее можно разбить на аналоговую и цифровую.

К аналоговой части относятся усилители ошибок DA3, DA1.

• компараторы DA1,DA2
• генератор пилообразного напряжения DA6
• вспомогательные источники DA5, DA7, DA8

Все остальные элементы, в том числе исходные транзисторы, образуют цифровую часть.

Из диаграмм, приведенных на графиках ниже видно, что моменты появления выходных управляющих импульсов, а также их продолжительность определяется состоянием выхода логического элемента DD1. Остальная логика выполняет только вспомогательную функцию, разделение выходных импульсов на два канала. Оба транзистора имеют открытые коллекторы и эмиттеры, поэтому их можно включать вдвойне. При включении с общим эмиттером исходные импульсы ориентированы выбросами вниз от положительного уровня. С общим коллектором выбросами вверх. Остальные импульсы направлены выбросами вверх. Триггер DD2 является двухтактным динамическим D-триггером. Принцип его работы следующий: каждый из выходных импульсов элемента DD1 своим отрицательным фронтом переключает триггер DD2 и тем самым изменяет канал следования следующего импульса, т.е. исключает появление двух открывающих импульсов за один период работы.

Цифровая часть:

Рассмотрим работу одного периода цифрового тракта. Предположим что на одном из выходов DD2 к примеру Q является логическая единица, а на втором /Q логический ноль, в данном случае на обоих выходах DD3 будут висеть единицы, так что на выходе DD5 будет логический ноль, т.К. с выхода DD5 можно получить единицу, только если на обоих входах DD5 будут висеть нули. Поэтому транзистор VT5 будет закрыт. По состоянию выхода DD4 будет логический нуль, приходящий на один из входов DD6, тем самым обеспечивающий возможность прохождения импульса по нижнему каналу. Выходной импульс появится на транзисторе VT2 при паузе между выходными импульсами элемента DD1. Начало следующего импульса исходного элемента DD1 (момент t2 диаграммы) не изменит состояние элементов цифрового тракта микросхемы, кроме элемента DD6, на выходе которого появится логический ноль, поэтому транзистор VT2 закроется. Завершение выходного импульса DD1 (момент t3) обусловит изменение состояние выходов DD2 обратное. Поэтому изменится состояние выходов DD3, DD4. Начавшаяся на выходе DD1 пауза обусловит прохождение выходного импульса по верхнему каналу. Таким образом, основная идея работы цифрового тракта состоит в том, что продолжительность выходного импульса определяется продолжительностью паузы между выходными импульсами DD1. Если выход 13 микросхемы представить логическую единицу, то транзисторы VT1 и VT2 будут следовать друг относительно друга со сдвигом по фазе на половину периода . Такой режим работы используется в том случае, если работа БП выполнена по двухтактной схеме. Если ножку 13 подать логический нуль, то элементы микросхемы DD3 и DD4 будут заблокированы, т.е. состояние их выходов не изменится. Выходные импульсы будут следовать без смещения по фазе. Такой режим работы используется, если силовая часть блока питания выполнена по однотактной схеме. При такой реализации коллекторы и эмиттеры транзисторов объединены с целью смазки. В качестве единицы подаваемой на 13 ножку микросхемы обычно подается напряжение из 14 вывода (от источника внутреннего стабилизированного напряжения.)

Аналоговая часть:

Состояние выхода DD1 определяется выходным сигналом компаратора ШИМ DA2 диаграмма 4, поступающей на один из входов DD1. Выходной сигнал компаратора DA1 (диаграмма 2), поступающий на один из входов DD1, не влияет в нормальном режиме работы, так как выходной сигнал ШИМ DA2 компаратора шире. Кроме того видно, что при изменении уровня напряжения на прямом входе компаратора DA2 ширина выходных импульсов будет пропорционально изменяться. В обычном режиме уровень напряжения на входе DA2 определяется только состоянием усилителя ошибки DA3 т.К. оно превышает уровень напряжения DA4. Поэтому при подаче сигнала обратной связи на 1 первую ножку микросхемы уровень напряжения на входе ШИМ компаратора будет изменяться. Из временных диаграмм следует, что если ширина выходных импульсов DA2 в силу каких-либо причин будет изменяться, то управление будет передано компаратору "мертвой зоны" DA1. Самым опасным моментом работы микросхемы является тот момент, когда на прямом входе DA1 висит потенциал, равный "0". А это значит, что управляющие импульсы будут следовать практически один за другим. Поэтому может возникнуть ситуация под названием "пробой транзисторной стойки", когда один транзистор еще не закрылся, а второй уже открыт. Ток в этом случае минует первичную обмотку силового трансформатора и практически ничем не ограничен. Последствия этой ситуации плачевны, как правило, выход из строя диодного выпрямителя, а также выход из строя силовых ключей инвертора. Поэтому управление должно быть сформировано таким образом, чтобы сначала закрывался один из транзисторов, а затем открывался другой. Для этих целей в схему включен внутренний источник напряжения DA7 (0.1).

Характеристики:

• Модель TL494CN
• Напряжение питания: от +7 до +40 В
• Потребляемый ток: 15 мА
• Максимальный выходной ток: 200 мА
• Частота преобразования: от 1 кГц до 300 кГц
• Корпус: DIP-16
• Диапазон рабочих температур: от 0 °C до +70 °C