【文章內(nèi)容簡介】 圖32是TL494內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖基準(zhǔn)穩(wěn)壓器10E2PWM比較器振蕩器≥14 死區(qū)時間控制7GND5CT16 同相輸入14VREF6RT12Vcc15 反相輸入3 補(bǔ)償/PWM 比較輸入D QCK Q死區(qū)時間比較器≥1≥1amp。amp。UV 封鎖VT1VT211C29E18C113 輸出控制1 同相輸入 2 反相輸入浙江科技學(xué)院信息與電子工程學(xué)院 2022屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 圖32 TL494芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖第（1）腳為第一組誤差放大器的同相輸入端。 第（2）腳為第一組誤差放大器的反相輸入端。從第（14）腳輸出的 5V 基準(zhǔn)電壓經(jīng) R1 R20 分壓得到約 4V 的電壓，與第（1）腳電壓進(jìn)行比較。由于輸+5V 電壓升高時第（ 1）腳取樣 ,電壓成比例升高，當(dāng)此電壓超過 4V 時，誤差放大器輸出高電平，通過 IC 內(nèi)部比較器控制輸出 ,脈寬減小，以使 5V 電壓下降，達(dá)到穩(wěn)壓的目的。 第（3）腳為第一誤差放大器輸出的引出端。外接 C1CC2R11 組成的頻率校正網(wǎng)路，以防止放大器發(fā)生自激。 第（4）腳為死區(qū)控制端。當(dāng) IC 工作在推挽狀態(tài)時，其兩組輸出脈沖使兩只推挽開關(guān)管依次導(dǎo)通和關(guān)斷。為了避免開關(guān)管的滯事效應(yīng)造成瞬間導(dǎo)通而擊穿開關(guān)管，在脈沖的序列之間留 有一定的空隙，稱為死區(qū)。改變第（4）腳的電壓，可改變死區(qū)時間。當(dāng)?shù)冢?）腳電壓大于 5V 基準(zhǔn)電壓時，輸出脈沖關(guān)斷。在 05V，死區(qū)時間成比例增大。 第（5）腳內(nèi)部振蕩電路，外接定時電容 C18， 第（6）腳為外接定時電阻 R9。此 RC 的值決定 TL494 輸出脈沖的重復(fù)頻率，其值為 FKHZ=（UF） 。按圖中數(shù)據(jù)，此電源的工作頻率為30KHZ。 第（7）腳共地端，也是供電的負(fù)極端。 第（8） （11）腳為兩路輸出放大管的集電極。 第（9） （10）腳為內(nèi)部驅(qū)動放大管的發(fā)射極，接地。 第（12）腳為供電端，其允許輸入電壓可達(dá) 840V，因此無需外部穩(wěn)壓器。第（13）腳為工作狀態(tài)設(shè)定端。當(dāng)?shù)冢?3）腳為 5V 基準(zhǔn)電壓時，兩路輸出脈沖相差 180 度，每路輸出量 200mA 的驅(qū)動電流，用于驅(qū)動推挽或半橋、橋浙江科技學(xué)院信息與電子工程學(xué)院 2022屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 式電路。當(dāng)?shù)冢?3）腳接地時，兩路輸出脈沖為同相位，為 840V 時，第（14）腳均輸出 5177。 的穩(wěn)定基準(zhǔn)電壓。 第（14）腳內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源。在 IC 供電組誤差放大器的反向輸入端，在該電源中作為過流保護(hù)取樣輸入。 TL494 工作原理芯片內(nèi)部電路包括振蕩器、兩個誤差比較器、5VDC基準(zhǔn)電源、死區(qū)時間比較器、欠壓封鎖電路、PWM比較器、輸出電路等。 [7]1．振蕩器：提供開關(guān)電源必須的振蕩控制信號，頻率由外部RT、CT決定。這兩個元件接在對應(yīng)端與地之間。取值范圍：RT：5100k，CT：。振蕩頻率：f=1/RTCT。形成的信號為鋸齒波。最大頻率可以達(dá)到500kHz。2．死區(qū)時間比較器：這一部分用于通過04VDC電壓來調(diào)整占空比。當(dāng)4腳預(yù)加電壓抬高時，與振蕩鋸齒波比較的結(jié)果，將使得D觸發(fā)器CK端保持高電平的時間加寬。該電平同時經(jīng)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(qū)時間越寬，占空比越小。，所以，限制了死區(qū)時間最小不能小于4%，即單管工作時最大占空比96%，推挽輸出時最大占空比為48%。圖33給出了死區(qū)時間比較器單獨(dú)作用時的工作相關(guān)波形。圖33 4腳輸出波形ttt4 腳電位振蕩器 5 腳信號VCK 死區(qū)封鎖時間VQ浙江科技學(xué)院信息與電子工程學(xué)院 2022屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 3．PWM比較器及其調(diào)節(jié)過程：由兩個誤差放大器輸出及3腳（PWM比較輸入）控制。，基本可以使占空比達(dá)到0，作用和4腳類似。但此腳真正的作用是外接RC網(wǎng)絡(luò)，用做誤差放大器的相位補(bǔ)償。常規(guī)情況下，在誤差放大器輸出抬高時，增加死區(qū)時間，縮小占空比；反之，占空比增加。作用過程和4腳的死區(qū)控制相同，從而實(shí)現(xiàn)反饋的PWM調(diào)節(jié)。，使得PWM調(diào)節(jié)后的死區(qū)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32類似。然而，該比較器的占空比調(diào)節(jié)，要在死區(qū)時間比較器的限制范圍內(nèi)起作用。單管工作方式時，VCK直接控制輸出，輸出開關(guān)頻率與振蕩器相同。當(dāng)13腳電位為高時，封鎖被取消，觸發(fā)器的Q、Q非端分別控制兩個輸出管輪流導(dǎo)通，頻率是單管方式的一半。4．5VDC基準(zhǔn)電源：這個5VDC基準(zhǔn)電源用于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?；鶞?zhǔn)電源精度5%，電流能力10mA，溫度范圍070度。5．誤差放大器：兩個誤差放大器用于電源電壓反饋和過流保護(hù)。這兩個放大器以或的關(guān)系，同時接到PWM比較器同相輸入端。反饋信號比較后的輸出，送PWM比較器，以和鋸齒波比較，進(jìn)行PWM調(diào)節(jié)。由于放大器是開環(huán)的，增益達(dá)到95dB。加之輸出點(diǎn)3被引出，使用時，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)需要靈活使用。6．UC封鎖電路：用于欠壓封鎖，，CK端被鉗位為高電平，從而使輸出封鎖，達(dá)到保護(hù)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(tài)由13腳（輸出控制）來決定。當(dāng)13腳接低電平時，通過與門封鎖了D觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)信號輸出，此時兩個晶體管狀態(tài)由PWM比較器及死區(qū)時間比較器直接控制，二者完全同步，用于控制單管開關(guān)電源。當(dāng)然，此時兩個輸出也允許并聯(lián)使用，以獲得較大的驅(qū)動電流。當(dāng)浙江科技學(xué)院信息與電子工程學(xué)院 2022屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 13腳接高電平時，D觸發(fā)器起作用，兩個晶體管輪流導(dǎo)通，用于驅(qū)動推挽或橋式變換器。 逆變電源工作原理 逆變原理部分主要思路是先將 12V的直流電逆變?yōu)?220V/50KHZ的交流電(DC/AC)，然后利用橋式整流和電容的充電快放電慢的特性整流出 220V的直流電(AC/DC)，最后再逆變?yōu)?220V/50HZ交流電，由 XAC插座輸出到負(fù)載上。電路圖如圖 34。下面將把整個電路原理圖按三個主要逆變部分詳細(xì)說明。浙江科技學(xué)院信息與電子工程學(xué)院 2022屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 圖 34 逆變電路原理圖浙江科技學(xué)院信息與電子工程學(xué)院 2022屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 (1)DC/AC逆變電源部分圖 35 DC/AC部分電路圖12V直流到 220V/50KHZ交流電部分由圖 35中 TL494CN芯片 IC1控制晶體三極管 VTVT3 和場效應(yīng)管 VTVT4,和變壓器共同完成。IC1 的 5腳外接電容 C4和 6腳外接電阻 R7為脈寬調(diào)制器的定時元件，脈寬調(diào)制頻率為F=(*)KHZ=50KHZ，即 IC1控制 VTVTVTVT4 工作在 50KHZ的頻率。IC1 正向輸入時，IC1 內(nèi)置三極管 VT1工作在放大狀態(tài)，VT2 工作在截止?fàn)顟B(tài)，此時 IC1的 9腳外圍晶體二極管 VD3導(dǎo)通，因此場效應(yīng)管 VT2柵極電壓達(dá)到一定值，VT2 為飽和導(dǎo)通狀態(tài)；當(dāng) IC1內(nèi)置三極管 VT1工作在截止?fàn)顟B(tài)時，IC1 的 9腳外圍晶體二極管 VD3截止，VT3 基極為低電平，所以 VT3為飽和浙江科技學(xué)院信息與電子工程學(xué)院 2022屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 導(dǎo)通狀態(tài)，VT3 為飽和導(dǎo)通狀態(tài)時，VT4 因柵極無正偏壓而處于截止?fàn)顟B(tài)，此時直流電經(jīng)變壓器初級線圈上半部分通過 VT2接地，經(jīng)過變壓器放大形成上半周期電流。當(dāng) IC1反向輸入時，同理 IC1控制場效應(yīng)管 VT2截止、VT4 飽和導(dǎo)通，此時直流電經(jīng)變壓器初級線圈下半部分通過 VT4接地，經(jīng)過變壓器放大形成下半周期電流。因此，經(jīng)變壓器初級線圈的電流相當(dāng)于 12V/50KHZ的交流電，變壓器次級輸出為 220V/50KHZ交流電。先將 12V直流電逆變?yōu)?12V/50KHZ交流電的目的有 2個：一、這樣可以將變壓器做的很小很輕；二、人耳能聽見的最高頻率為 20KHZ，小于 20KHZ人耳將會聽見吱吱的聲音。（2）AC/DC 逆變部分圖 36 AC/DC部分電路圖為了滿足大功率場效應(yīng)管 VTVT9 能正常工作，再將 220V/50KHZ交流電用橋式整流法逆變?yōu)?220V支流電，圖 36將完成這部分功能。此部分功能由VDVDVDVD8，C12 共同組成橋式整流，利用電容充電快放電慢的特性整流出 220V直流電。橋式整流的工作原理是，四個整流二極管組成一個電橋，變壓器次級線圈和 C12接到電橋的兩個對角線位置。當(dāng) T1輸出為正半周期時，二極管 VD8和 VD5導(dǎo)通，VD6 和 VD7截止，電流沿 VD5經(jīng) VD8指向電容 C12；當(dāng)T1輸出為負(fù)半周期時，VD8 和 VD5截止，VD6 和 VD7導(dǎo)通狀態(tài)，電流沿 VD6經(jīng)浙江科技學(xué)院信息與電子工程學(xué)院 2022屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 VD7指向 C12，由于 T1輸出的 2個半周期中經(jīng)過電容 C12的電流方向相同，實(shí)現(xiàn)了全波整流， 再利用電容的充電快放電慢的特性，成功將電流整流為直流(220V直流電)。（3）DC/AC 逆變部分圖 37 DC/AC部分電路圖最后由 TL494CN芯片的 5腳外接點(diǎn)容 C8和 6腳外接電阻 R14決定脈寬頻率為 F=247。(220)KHZ=50HZ控制 VTVTVTVT9 工作在 50HZ的頻率下，將 220V直流電逆變?yōu)?220V/50HZ的交流電，圖 37將完成這部分功能。TL494正向時，IC2 控制 VT5為飽和導(dǎo)通狀態(tài)，VT8 為截止?fàn)顟B(tài)，由于 VT5為飽和導(dǎo)通狀態(tài)，則 VT6為飽和導(dǎo)通狀態(tài)。由于 VT8處于截止?fàn)顟B(tài)，VT9 因柵極無正偏壓而處于截止?fàn)顟B(tài)，同時 VT7因柵極無正偏壓而處于截止?fàn)顟B(tài)，VT10 為飽和導(dǎo)通狀態(tài)。此時 220V直流電經(jīng) VT6沿 XAC插座到負(fù)載再經(jīng) VT10接地，形成正半周期電流；反向時，IC2 控制 VT5為截止?fàn)顟B(tài)，VT8 為飽和導(dǎo)通狀態(tài)，由于VT5為截止?fàn)顟B(tài)，則 VT6因柵極無正偏壓而處于截止?fàn)顟B(tài)，由于 VT8為飽和導(dǎo)通狀態(tài)，VT9 處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，同時 VT10處于飽和導(dǎo)