【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ）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(shí)第（ 1）腳取樣 ,電壓成比例升高，當(dāng)此電壓超過(guò) 4V 時(shí)，誤差放大器輸出高電平，通過(guò) 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 C1 C C2 R11 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(shí)， 其兩組輸出脈沖使兩只推挽開(kāi)關(guān)管依 次導(dǎo)通和關(guān)斷。為了避免開(kāi)關(guān)管的滯事效應(yīng)造成瞬間導(dǎo)通而擊穿開(kāi)關(guān)管，在脈沖的序列之間留 有一定的空隙，稱(chēng)為死區(qū)。改變第（ 4）腳的電壓，可改變死區(qū)時(shí)間。當(dāng)?shù)冢?4）腳電壓大于 5V 基準(zhǔn)電壓時(shí)，輸出脈沖關(guān)斷。在 05V，死區(qū)時(shí)間成比例增大。 基準(zhǔn)穩(wěn)壓器 10E2 PWM 比較器 振蕩器 ≥1 4 死區(qū)時(shí)間控制 7GND 5CT 16 同相輸入 14VREF 6RT 12Vcc 15 反相輸入 3 補(bǔ)償 /PWM 比較輸入 D Q CK Q 死區(qū)時(shí)間比較器 ≥1 ≥1 amp。 amp。 UV 封鎖 VT1 VT2 11C2 9E1 8C1 13 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 2020屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 第（ 5）腳 內(nèi)部振 蕩電路，外接定時(shí)電容 C18， 第（ 6）腳為外接定時(shí)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(dòng)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(wú)需外部穩(wěn)壓器。 第（ 13）腳為 工作狀態(tài)設(shè)定端。當(dāng)?shù)冢?13）腳為 5V 基準(zhǔn)電壓時(shí)，兩路輸出脈沖相差 180 度，每路輸出量 200mA 的驅(qū)動(dòng)電流，用于驅(qū)動(dòng)推挽或半橋、橋式電路。當(dāng)?shù)冢?13）腳接地時(shí)，兩路輸出脈沖為 同相位，為 840V 時(shí)，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(guò)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(gè)誤差比較器、 5VDC基準(zhǔn)電源、死區(qū)時(shí)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(kāi)關(guān)電源必須的振蕩控制信號(hào)，頻率由外部 RT、 CT決定。這兩個(gè)元件接在對(duì)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(hào)為鋸齒波。最大頻率可以達(dá)到 500kHz。 2．死區(qū)時(shí)間比較器 ： 這一部分用于通過(guò) 04VDC電壓來(lái)調(diào)整占空 比。當(dāng) 4腳預(yù)加電壓抬高時(shí)，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(shí)間加寬。該電平同時(shí)經(jīng)過(guò)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(shí)間越寬，占空比越 小 。 由于預(yù)加了 ，所以，限制了死區(qū)時(shí)間最小不能小于 4%，即單管工作時(shí)最大占空比 96%，推挽輸出時(shí)最大占空比為 48%。圖 33給出了死區(qū)時(shí)間比較器單獨(dú)作用時(shí)的工作相關(guān)波形。 浙江科技學(xué)院信息與電子工程學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 圖 33 4腳輸出波形 3． PWM比較器及其調(diào)節(jié)過(guò)程 ： 由兩個(gè)誤差放大器輸出及 3腳（ PWM比較輸入）控制。 當(dāng) 3端電壓加到 ，基本可以使占空比達(dá)到 0，作用和 4腳類(lèi)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(shí)，增加死區(qū)時(shí)間，縮小占空比；反之，占空比增加。作用過(guò)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)。 的電壓墊高了鋸齒波，使得 PWM調(diào)節(jié)后的死區(qū)時(shí)間相對(duì)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(lèi)似。然而，該比較器的占空比調(diào)節(jié)，要在死區(qū)時(shí)間比較器的限制范圍內(nèi)起作用。 單管工作方式時(shí)， VCK直接控制輸出，輸出開(kāi)關(guān)頻率與振蕩器相同。當(dāng) 13腳電位為高時(shí)，封鎖被取消，觸發(fā)器的 Q、 Q非端分別控制兩個(gè)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(gè) 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(shí)，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(gè)誤差放大器用于電源電壓反饋和過(guò)流保護(hù)。 這兩個(gè)放大器以或的關(guān)系，同時(shí)接到 PWM比較器同相輸入端。反饋信號(hào)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(kāi)環(huán)的，增益達(dá)到 95dB。加之輸出點(diǎn) 3被引出，使用時(shí)，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)需要靈活使用。 6． UC封鎖電路： t t t 4 腳電位 振蕩器 5 腳信號(hào) VCK 死區(qū)封鎖時(shí)間 VQ 浙江科技學(xué)院信息與電子工程學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 用于欠壓封鎖，當(dāng) Vcc低于 ，或者內(nèi)部電源低于 ， 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(gè)輸出晶體管，單管電流 500mA。其工作狀態(tài)由 13腳（輸出控制）來(lái)決定。 當(dāng) 13腳接低電平時(shí)，通過(guò)與門(mén)封鎖了 D觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)信號(hào)輸出，此時(shí)兩個(gè)晶體管狀態(tài)由 PWM比較器及死區(qū)時(shí)間比較器直接控制，二者完全同步，用于控制單管開(kāi)關(guān)電源。當(dāng)然，此時(shí)兩個(gè)輸出也允許并聯(lián)使用，以獲得較大的驅(qū)動(dòng)電流。當(dāng) 13腳接 高電平時(shí)， D觸發(fā)器起作用，兩個(gè)晶體管輪流導(dǎo)通，用于驅(qū)動(dòng)推挽或橋式變換器。 逆變電源工作原理 逆變?cè)聿糠? 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(gè)電路原理圖按三個(gè)主要逆變部分詳細(xì)說(shuō)明。 浙江科技學(xué)院信息與電子工程學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 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 2020屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 (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 VT VT3和場(chǎng)效應(yīng)管 VT VT4,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(shí)元件，脈寬調(diào)制頻率為F=(*)KHZ=50KHZ，即 IC1 控制 VT VT VT VT4 工作在 50KHZ的頻率。 IC1 正向輸入時(shí)， 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(shí) IC1 的 9 腳外圍晶體二極管 VD3 導(dǎo)通，因此場(chǎng)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(shí)，IC1 的 9 腳外圍晶體二極管 VD3 截止， VT3 基極為 低電平，所以 VT3 為飽和導(dǎo)通浙江科技學(xué)院信息與電子工程學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 狀態(tài)， VT3 為飽和導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)， VT4 因柵極無(wú)正偏壓而處于截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)直流電經(jīng)變壓器初級(jí)線(xiàn)圈上半部分通過(guò) VT2 接地，經(jīng)過(guò)變壓器放大形成上半周期電流。當(dāng) IC1 反向輸入時(shí)，同理 IC1 控制場(chǎng)效應(yīng)管 VT2 截止、 VT4飽和導(dǎo)通，此時(shí)直流電經(jīng)變壓器初級(jí)線(xiàn)圈下半部分通過(guò) VT4 接地，經(jīng)過(guò)變壓器放大形成下半周期電流。因此，經(jīng)變壓器初級(jí)線(xiàn)圈的電流相當(dāng)于 12V/50KHZ 的交流電，變壓器次級(jí)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(gè)：一、這樣可以將變壓器做的很小很輕；二、人耳能聽(tīng)見(jiàn)的最高頻率為 20KHZ，小于 20KHZ 人耳將會(huì)聽(tīng)見(jiàn)吱吱的聲音。 （ 2） AC/DC 逆變部分 圖 36 AC/DC部分電路圖 為了滿(mǎn)足大功率場(chǎng)效應(yīng)管 VT VT9 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 VDVD VD VD8， 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(gè)整流二極管組成一個(gè)電橋，變壓器次級(jí)線(xiàn)圈和 C12 接到電橋的兩個(gè)對(duì)角線(xiàn)位置。當(dāng) T1 輸出為正半周期時(shí)，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(shí)， VD8 和 VD5 截止， VD6 和 VD7導(dǎo)通狀態(tài)，電流沿 VD6 經(jīng) VD7 指向浙江科技學(xué)院信息與電子工程學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 C12，由于 T1 輸出的 2 個(gè)半周期中經(jīng)過(guò)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 VT VT VT VT9 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(shí)， 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(wú)正偏壓而處于截止?fàn)顟B(tài)，同時(shí) VT7 因柵極無(wú)正偏壓而處于截止 狀態(tài)， VT10 為飽和導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí) 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(shí)， 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(wú)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(shí) VT10 處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)， VT7 因柵極無(wú)正偏壓而處于截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí) 220V 直流電經(jīng) VT9 沿 XAC 插座到負(fù)載再經(jīng) V