【文章內(nèi)容簡介】 Instruments)就是改良 SG3524 而推出 TL494PWM 控制電路，其所提供的特色為可調(diào)整截止時間的控制電路，輸出晶體管具有高輸出或高輸入的能力，改進電流限制的控制能力，及輸出操控電路等。 以我們所介紹過的功率型 MOSFET 來說，首先 PWM 控制電路是以 圖騰極 (totempole)輸出，出現(xiàn)能夠直接驅(qū)動雙極式，而且也能夠直接來驅(qū)動 MOSFETs。例如 SG1525A 與 SG1526 系列，除了先前所提到控制電路的一 些 特色外，而這些新的 IC 亦增加了一些特色，如欠壓鎖定 (undervoltage lookout)，可規(guī)劃性的柔性啟動，數(shù)字電流限制，以及操作頻率可達至 400kHz。 雖然以上所敘的所有電路可被應用于流行的切換模式技術(shù)上，但是最近有些公司已推出極佳的 PWM 控制器，在順向式或馳反式功率轉(zhuǎn)換器上具有很高的效率此種電 路為 Motorola 公司的 MC34060PWM 控制器，此種控制器包含所有的特色。因此僅需使用極少量的外部組件，就能實現(xiàn)完成順向式或反馳式的設計。另外一種電路為 Unitrode 公司的 UC1840 系列，此種控制電路在單端式功率轉(zhuǎn)換器的設計上具有很好的效果。而且 PWM 控制電路包含所有的控制、驅(qū)動、偵測與保護的效果。因此僅需在外部再增加一些被動組件，就能夠成一個完整的切換式電源供應器。此種控制器的特色為低電流，非在線啟動電路 。而且具有過電壓(overvoltage)、欠電壓 (undervoltage)與過電 (overcurrent)保護電路 。而前饋的線穩(wěn)壓率 (feedforward line regulation) 17 可超過 4:1 的輸入范圍操作頻率可達 500kHz 等。 脈波寬頻調(diào)變實作 直流至直流轉(zhuǎn)換器責任周期之調(diào)整可以藉由 PWM 來達成。PWM 之原理如圖 (31)所示，利用控制電壓 Vcon 與鋸齒波 Vtri 做比較以得到開關之切換信號 T。 開關之切換 信號 T 圖 33 PWM 原理 使用材料 TL494 1 LM311 1 LM351 1 電阻： 2K? 1 電阻： 30K? 1 電阻： 10K? 1 可變電阻： 100K? 1 電容： 1 18 圖 34 TL494PWM 控制電路原理圖 TL494PWM 控制電路 19 TL494 為固定頻率的 PWM 電路，它結(jié)合了全部方塊圖所之功能，在切換式電源供應器里可單端式或雙波道式的輸出控制。如圖 31 所示為 TL494 控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與方塊圖其內(nèi)部的線性鋸齒波 震蕩器乃為頻率可規(guī)劃式 (frequency programmable)，在腳 5 與腳 6 連接兩個外部組件 RT與 CT，既可獲得所需之頻率其頻率可由 (32)式計算得知 fOSC= 電容器 CT 截止時間比較器 回授 PWM 比較器 正反器時鐘輸入 正反器 Q 正反器 Q￣ Q1射極輸出 Q2射極輸出 輸出?？? 圖 35 TL494 控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與方塊圖 輸出脈波寬度調(diào)變之達成可藉在電容器 CT 端的正鋸齒波與兩個控制信號中的任一個做比較而得知。電路中的 NOR 閘可用來驅(qū)動輸出電晶體 Q1 與 Q2，而且僅當正反器的時鐘輸出信號是在 20 低標準位時，此閘才會在有效狀態(tài)，此種情況的發(fā)生也是僅當鋸齒波電壓大于控制信號電壓期間里。當控制信號的振幅增加時，此時也會一致引起輸出脈波寬度的線性減少，如圖 38 所示的波形圖。 外部輸入端的控制信號可輸入至腳 4 的截止時間控制端，與腳 1 16 誤差放大器的輸入端，其輸入端點的抵補電壓為 120mV，其可限制輸出截止時間至最小值，大約為最初鋸齒波周期時間的 4％。當教 13的輸出模控制端接地時，可獲得 96％最大工作周 期，而當?shù)? 13 接腳接至參考電壓時，可獲得 48％最大工作周期。如果我們在第 4 腳截止時間控制輸入端設定一個固定電壓，其范圍由 0V 制 之間，則附加的截止時間一定出現(xiàn)在輸出上。 PWM 比較器提供一個方法給誤差放大器，乃由最大百分比的導通時間來做輸出脈波寬度的調(diào)整，此乃借著設定截止時間控制輸入端降至零電位，而此時再回授輸入腳的電壓變化可由 至 之間，此兩個誤差放大器有其模態(tài) (monmode)輸入范圍由 至 (Vcc2)V，而且可用來檢知電源供應器的輸出電壓與電流。 誤差放大器的輸出會處于高主動狀態(tài)，而且在 PWM 比較器的非反相輸入端與其誤差放大器輸出乃為或門 (OR)運算結(jié)合，通常第一個誤差放大器都使用參考電壓和穩(wěn)壓輸出的，電壓做比較，其回路增益可依靠回授來控制。而第 3 腳通常用做頻率的補償，它主要目的是為了整個環(huán)路的穩(wěn)定度，特別注意的是運用回授時必須避免第 3 腳的輸入過宰電流大于 600181。A，否則最大脈波寬度將會被不正常的限制，此兩種誤差放大器，都可利用不管是正相或反相放大器都可用來穩(wěn)壓。 第二個誤差放大器可用來做過電流檢知回路，可使用檢知電阻來與參考電 壓源做比較，這回路的工作電壓接近地端，而此誤差放大器的轉(zhuǎn)換率 (slew rate)在 7V 之 Vcc 為 2V/us，但無論 21 如何在高頻運用中。由于脈波寬度比較器和控制邏輯的傳播延遲使得他不能用為動態(tài)電流限制器。它可運用于恒流限制電路或者外加組件作為電流回迭 (current feedback)的限流裝置，而動態(tài)電流限制最好能使用截止時間控制輸入端的第 4 腳。 當電容器 CT 放電時，在截止時間比較器輸出端會有正脈波信號輸出，此時鐘脈波可控制操作正反器，且會溢至輸出晶體管 Q1 與 Q2，若將輸出?？?制的第 13 腳連接到參考電壓準位線此時在推挽式操作下，則兩個輸出晶體管在脈波信號調(diào)變下會交替導通，這時每一個輸出的轉(zhuǎn)換頻率是震蕩器頻率的一半。 當以單端方式 (singleended)操作時，最大工作周期須少于 50﹪，此時輸出驅(qū)動可至晶體管 Q1 或 Q2 取得，若在單端方式操作下需要較高的輸出電流，可以將 Q1 與 Q2 晶體管以并聯(lián)方式，而且輸出?？刂频牡? 13 腳必須接地，則使正反器在失 (disable)狀態(tài)，此時輸出的轉(zhuǎn)換頻率乃相當于震蕩器之頻率。 因此 TL494 約兩個輸出級可以用單端方 式或是推挽方式來輸出，兩個輸出關西是不被拘束的，兩個集極和射極都有輸出端可茲利用，在共射極下狀態(tài)下，集極和射極電流在 200mA 時，集極和射極電壓大約在 ，而在共集極結(jié)構(gòu)下的電壓是 15V，在輸出過宰之下兩個輸出都有保護作用，一般這兩個輸出在共射極的轉(zhuǎn)換時間為 tr=150ns， tf=50s，所以我們可以知道其轉(zhuǎn)換率速度非常的快，操作頻率可達 300KHz，再 25℃時輸出漏電流ㄧ般都小于 1181。A。 22 圖 36 TL494 接腳圖 腳位功能說明 第 2腳是誤差放大器大器的同相輸入端和反相輸入端。 第 3 腳是相位校正和增益控制。 第 4 腳為死區(qū)控制，其上加 0～ 電壓時可使截止時間從 2%線性變化到 100%。 第 6 腳分別用于外接振蕩電阻和振蕩電容。 第 7 腳為接地端。 第 9 腳為 TL494 內(nèi)部兩個末級輸出三極管集極。 第 11 腳為 TL494 內(nèi)部內(nèi)部兩個末級輸出三極管射極。 第 12 腳為電源供電端。 第 13 腳為輸出控制端，該 腳接地時為并聯(lián)單端輸出方式，接 14 腳時為推挽輸出方式。 第 14 腳為 5V 基準電壓輸出端，最大輸出電流 10mA。 第 1 16 腳分別為控制比較放大器的反相輸入端和同相輸入端。 23 第 4 章 充電器 轉(zhuǎn)換器電路設計 CCM 與 DCM 模擬與實作 在做電路實作之前，我們必須要知道各數(shù)據(jù)的考量以及