【正文】 11 腳為兩路驅(qū)動(dòng)放大器 NPN。 6 腳為鋸齒波振蕩器外接定時(shí)電阻端。如果電壓超過(guò) 1V，內(nèi)部比較器將關(guān)斷觸發(fā)器的輸出脈沖。 4 腳為死區(qū)時(shí)間控制端。同時(shí)，該輸出端還引出端外，以便與 15 腳間接入 RC 頻率校正電路和直流負(fù)反饋電路，穩(wěn)定誤差放大器的增益以及防止其高頻自激。 3 腳為誤差放大器 A A2 輸出端。 15 腳為誤差放大器 A A2 的反相輸入端。 TL494 管腳功能及參數(shù) 16 腳為誤差放大器 A A2 的同相輸入端。雙端輸出為 2 200mA，加入驅(qū)動(dòng)級(jí)即能驅(qū)動(dòng)近千瓦的推挽式和半橋式電路。 (4)內(nèi)部?jī)山M完全相同的誤差放大器，其同相輸入端和反相輸入端均被引出芯片外，因此可以自由設(shè)定其基準(zhǔn)電壓，以方便用于穩(wěn)壓取 樣，或用其中一種作為過(guò)壓、過(guò)流的超閾值保護(hù)。當(dāng)⑷腳輸出電平升高時(shí)，死區(qū)時(shí)間增大。 TL494 內(nèi)部電路如下： 37 圖 42 TL494 內(nèi)部電路框圖 (1)內(nèi)置 RC 定時(shí)電路設(shè)定頻率的獨(dú)立鋸齒波振蕩器，其振蕩頻率： RCf ? (41) 式中， f 單位為 KHz， R 的單位為 kΩ， C 的單位為 μF，其最高振蕩頻率為 300KHz，能驅(qū)動(dòng)雙極型開(kāi)關(guān)管或 MOSFET 管。總體結(jié)構(gòu)比同類(lèi)集成電路 SG3524 更完善。 TL494 內(nèi)部電路 TL494 是一種電壓控制模式的 PWM 控制和驅(qū)動(dòng)集成電路芯片，由于它具有兩路相位相差 180176。 脈沖寬度調(diào)制比較器為誤差放大器調(diào)節(jié)輸出脈寬提供了一個(gè)手段：當(dāng)反饋電壓從 變化到 時(shí)，輸出的脈沖寬度從被死區(qū)確定的最大導(dǎo)通百分比時(shí)間中下降到零。死區(qū)時(shí)間比較器具有120mV 的輸入補(bǔ)償電壓，它限制了最小輸出死區(qū)時(shí)間約等于鋸齒波周期的4%，當(dāng)輸出端接地， 最大輸出占空比為 96%，而輸出端接參考電平時(shí)，占空比為 48%。當(dāng)控制信號(hào)增大，輸出脈沖的寬度將減小。功率輸出管 Q1 和 Q2 受控于或非門(mén)。 (7)推或拉兩種輸出方式。 36 (5)可調(diào)整死區(qū)時(shí)間。 (3)內(nèi)置誤差放大器。 1 2 3 4 5 6 7 891 0 1 1 1 2 1 3 1 41 51 6I N +I N F B G N DV c c V r e fE 2C 2E 1C 1C O NR tC tTI N +I N T L 4 9 4 圖 41 TL494 外形圖 TL494 其他主要特點(diǎn)如下： (1) 集成了全部的脈寬調(diào)制電路。 TL494 有SO16 和 PDIP16 兩種封裝形式，以適應(yīng)不同場(chǎng)合的要求 [10]。另一路經(jīng)R R R R10 分壓后輸入比較器 6 腳，如取樣電壓低于 5 腳基準(zhǔn)電壓，比較器 7 腳輸出高電平去控制主控制器使其關(guān)斷，電源無(wú)輸出。保護(hù)電路的取樣電壓均來(lái)自輸入濾波后的電壓。 PFC 電壓一路 34 送后級(jí)電路，另一路經(jīng) R R4分壓后送入 PFC 控制器作為 PFC 輸出電壓的取樣，用以調(diào)整控制信號(hào)的占空比，穩(wěn)定 PFC 輸出電壓。 D1 是啟動(dòng)二極管。正反饋？ 功率因數(shù)校正電路（ PFC） 原理示意圖： 工作原理： 輸入電壓經(jīng) L L L3等組成的 EMI 濾波器， BRG1 整流一路送 PFC 電感，另一路經(jīng) R R2 分壓后送入 PFC 控制器作為輸入電壓的取樣，用以調(diào)整控制信號(hào)的占空比，即改變 Q1的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間，穩(wěn)定 PFC輸出電壓。 輸出過(guò)壓鎖死電路： 33 圖 A 的工作原理是，當(dāng)輸出電壓 Uo 升高，穩(wěn)壓管導(dǎo)通，光耦導(dǎo)通， Q2 基極得電導(dǎo)通，由于 Q2 的導(dǎo)通 Q1 基極電壓降低也導(dǎo)通， Vcc 電壓經(jīng) R QR2 使 Q2 始終導(dǎo)通， UC3842③ 腳始終是高電平而停止工作。 輸出限壓保護(hù)電路： 輸出限壓保護(hù)電路如下圖，當(dāng)輸出電壓升高，穩(wěn)壓管導(dǎo)通光耦導(dǎo)通， Q1 基極有驅(qū)動(dòng)電壓而道通， UC3842③ 電壓升高，輸出降低，穩(wěn)壓管不導(dǎo)通， UC3842③ 電壓降低，輸出電壓升高。 光電耦合保護(hù)電路： 如上圖，當(dāng) Uo 有過(guò)壓現(xiàn)象時(shí)，穩(wěn)壓管擊穿導(dǎo)通，經(jīng)光耦（ OT2） R6 到地產(chǎn)生電流流過(guò)，光電耦合器的發(fā)光二極管發(fā)光，從而使光電耦合器的光敏三極管導(dǎo)通。 Uo2 電壓對(duì)地短路，過(guò)流保護(hù)電路或短路保護(hù)電路就會(huì)工作，停止整個(gè)電源電路的工作。當(dāng)開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部穩(wěn)壓環(huán)路出現(xiàn)故障或者由于用戶(hù)操作不當(dāng)引起輸出過(guò)壓現(xiàn)象時(shí)，過(guò)壓保護(hù)電路進(jìn)行保護(hù)以防止損壞后級(jí)用電設(shè)備。 輸出端限流保護(hù) 上圖是常見(jiàn)的輸出端限流保護(hù)電路，其工作原理簡(jiǎn)述如上圖：當(dāng)輸出電流過(guò)大時(shí)， RS（錳銅絲）兩端電壓上升， U1③ 腳電壓高于 ② 腳基準(zhǔn)電壓， U1① 腳輸出高電壓， Q1 導(dǎo)通，光耦發(fā)生光電效應(yīng)， UC3842① 腳電壓降低，輸出電壓降低，從而達(dá)到輸出過(guò)載限流的目的。其工作原理簡(jiǎn)述如下： 當(dāng)輸出電路短路或過(guò)流，變壓器原邊電流增大， R3 兩端電壓降增 大， ③ 腳電壓升高， UC3842⑥ 腳輸出占空 比逐漸增大， ③ 腳電壓超過(guò) 1V 時(shí)， UC3842關(guān)閉無(wú)輸出。 R C1 是充放電時(shí)間常數(shù)， 阻值不對(duì)時(shí)短路保護(hù)不起作用。當(dāng)短路現(xiàn)象消失后，電路可以自動(dòng)恢復(fù)成正常工作狀態(tài)。 短路保護(hù)電路通常有兩種，下圖是小功率短路保護(hù)電路，其原理簡(jiǎn)述如下： 當(dāng)輸出電路短路，輸出電壓消失，光耦 OT1 不導(dǎo)通， UC3842① 腳電壓上升至 5V 左右， R1 與 R2 的分壓超過(guò) TL431 基準(zhǔn)，使之導(dǎo)通， UC3842⑦腳 VCC 電位被拉低， IC停止工作。如反饋電阻電容錯(cuò)、漏、虛焊等，會(huì)產(chǎn)生自激振蕩，故障現(xiàn)象為：波形異常，空、滿(mǎn)載振蕩，輸出電壓不穩(wěn)定等。調(diào)節(jié) VR1 可改變輸出電壓值。 當(dāng)輸出 U0 降低時(shí)， U1③ 腳電壓 降低，當(dāng)其低過(guò) U1② 腳基準(zhǔn)電壓后 U1① 腳輸出低電平， Q1 不導(dǎo)通，光耦 OT1 發(fā)光二極管不發(fā)光，光電三極管不導(dǎo)通， UC3842① 腳電位升高，從而改變 U1⑥ 腳輸出占空比增大， U0 降低。 R C R C4 為削尖峰電路。Q2 柵極由于處于反偏而截止。 Q1 柵極由于處于反偏而截止。 L1 為續(xù)流電感， R2 為假負(fù)載， C L C5 組成 π型濾波器。 反激式整流電路： T1 為開(kāi)關(guān)變壓器，其初極和次極的相位相反。 D1 為整流二極管， D2 為續(xù)流二極管， R C R C2 為削尖峰電路。 有驅(qū)動(dòng)變壓器的功率變換電路： T2 為驅(qū)動(dòng)變壓器， T1為開(kāi)關(guān)變壓器， TR1 為 電流環(huán)。 C4和 R6為尖峰電壓吸收回路。 Q1的柵極受控電壓為鋸形波，當(dāng)其占空比越大時(shí)， Q1 導(dǎo)通時(shí)間越長(zhǎng)，變 26 壓器所儲(chǔ)存的能量也就越多；當(dāng) Q1 截止時(shí)，變壓器通過(guò) D D R RC3釋放能量，同時(shí)也達(dá)到了磁場(chǎng)復(fù)位的目的 ，為變壓器的下一次存儲(chǔ)、傳遞能量做好了準(zhǔn)備。R1過(guò)小，易引起振蕩，電磁干擾也會(huì)很大； R1過(guò)大，會(huì)降低開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)速度。當(dāng) R5 上的電壓達(dá)到 1V 時(shí)， UC3842 停止工作，開(kāi)關(guān)管 Q1 立即關(guān)斷 。在開(kāi)關(guān)管 Q1 關(guān)斷時(shí)，變壓器的原邊線(xiàn)圈易產(chǎn)生尖峰電壓和尖峰電流，這些元件組合一起，能很好地吸收尖峰電壓和電流。由于它的柵極處于不導(dǎo)電狀態(tài)，所以輸入電阻可以大大提高，最高可達(dá) 105 歐姆， MOS 管是利用柵源電壓的大小，來(lái)改變半導(dǎo)體表面感生電荷的多少，從而控制漏極電流的大小。 功率變換電路 MOS 管的工作原理 25 目前應(yīng)用最廣泛的絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管是 MOSFET（ MOS 管），是利用半導(dǎo)體表面的電聲效應(yīng)進(jìn)行工作的。當(dāng) C6 上的電壓充至 Z1 的穩(wěn)壓值時(shí) Q2 導(dǎo)通。 ② R R R Z C Q Z R R Q RT C7組成抗浪涌電路。 DC 輸入濾波電路原理： ① 輸入濾波電路： C L C2 組成的雙 π 型濾波網(wǎng)絡(luò)主要是對(duì)輸入電源的電磁噪聲及雜波信號(hào)進(jìn)行抑制，防止對(duì)電源干擾，同時(shí)也防止電源本身產(chǎn)生的高頻雜波對(duì)電網(wǎng)干擾。 ③ 整流濾波電路：交流電壓經(jīng) BRG1 整流后，經(jīng) C5 濾波后得到較為純凈的直流電壓。當(dāng)電源開(kāi)啟瞬間，要對(duì) C5 充電，由于瞬間電流大，加 RT1（熱敏電阻）就能有效的防止浪涌電流。當(dāng)加在壓敏電阻兩端的電壓超過(guò)其工作電壓時(shí)，其阻值降低，使高壓能量消耗在壓敏電阻上，若電流過(guò)大，F(xiàn) F F3 會(huì)燒毀保護(hù)后級(jí)電路。輔助電路有輸入過(guò)欠壓保護(hù)電路、輸出過(guò)欠壓保護(hù)電路、輸出過(guò)流保護(hù)電路、輸出短路保護(hù)電路等。這就是熱敏電阻對(duì)軟啟動(dòng)的作用。電路剛通電時(shí)，熱敏電阻的溫度低，阻值很大，瞬時(shí)能對(duì)充電電流加以限制。但是，由于電阻功耗上升，電源效率下降。所謂軟啟動(dòng)是指電源剛通電時(shí)，因?yàn)V波電容 C 的電 壓不能突變，容抗趨于零，瞬時(shí)對(duì)電容充電的電流很大，容易損壞電解電容。如果電路輸入電壓超高，熱敏電阻就會(huì)發(fā)熱，其電阻值降低，對(duì)輸入電流分流。過(guò)溫保護(hù)時(shí)將熱敏電阻并接在輸入電路中。 (3) ? ：耗散系數(shù)，指熱敏電阻的溫度每變化 1℃所消耗功率的相對(duì)變化量（ mW/℃ ）。熱敏電阻的主要參數(shù)有： (1) RT0：零功率電阻值，表示室溫為 25℃ 時(shí)的電阻值。觀察電流表，如果一段時(shí)間后電流表上的電流讀數(shù)升到一定值，這段時(shí)間就是自動(dòng)恢復(fù)開(kāi)關(guān)的自動(dòng)恢復(fù)時(shí)間。當(dāng)穩(wěn)壓電源的輸出電流接近或超過(guò)自動(dòng)恢復(fù)開(kāi)關(guān)的電流容量時(shí)，電流表上的電流讀數(shù)突然減小，此時(shí)自動(dòng)恢復(fù)開(kāi)關(guān)已進(jìn)入 高阻狀態(tài)。 ② 過(guò)流后自動(dòng)恢復(fù)能力的檢查 在直流穩(wěn)壓電源輸出端，將自動(dòng)恢復(fù)開(kāi)關(guān)與電流表串聯(lián)，要求穩(wěn)壓電源的輸出電流必須大于自動(dòng)恢復(fù)開(kāi)關(guān)的電流容量 IH。日光燈短路或漏氣時(shí)，鎮(zhèn)流器的工作電流是正常工作電流的 3倍以上，這時(shí)只要在鎮(zhèn)流器的輸出端與燈之間的 電路上串接一只自動(dòng)恢復(fù)開(kāi)關(guān)，就能非常有效地進(jìn)行過(guò)流保護(hù)，提高電子鎮(zhèn)流器的可靠性。通常，將自動(dòng)恢復(fù)開(kāi)關(guān)串接在 低壓 21 直流輸出端，此時(shí)交流輸入端的保險(xiǎn)管可省去。這種可持續(xù)性的轉(zhuǎn)換器件能反復(fù)使用而不損壞。當(dāng)電路電流超過(guò)最大設(shè)計(jì)值或發(fā)生短路故障時(shí)，電流增加，導(dǎo)電鏈產(chǎn)生的 熱量時(shí)聚合物從晶狀體狀態(tài)變?yōu)榉蔷铙w狀態(tài)，立即將電路電流切斷，對(duì)電路起到保護(hù)作用。它具有開(kāi)關(guān)特性好、使用安全、不需維護(hù)、自動(dòng)恢復(fù)、可反復(fù)使用等特點(diǎn)。 自動(dòng)恢復(fù)開(kāi)關(guān) 自動(dòng)恢復(fù)開(kāi)關(guān)（ Resettable Swithing， RS）又叫自動(dòng)恢復(fù)保險(xiǎn)絲，它是一種過(guò)流保護(hù)器件。 ② 選用原則：超快速恢復(fù)二極管在開(kāi)關(guān)電源中可作為阻塞二極管和次級(jí)輸出電壓的整流管。 (2) 檢測(cè)方法及選用原則 ① 檢測(cè)方法：利用萬(wàn)用表的電阻檔或數(shù)字萬(wàn)用表的二極管檢測(cè)檔，能夠檢查二極管的單向?qū)щ娦?，并測(cè)出正向?qū)▔?降；用兆歐表能測(cè)出反向擊穿電壓。 20 ③恢復(fù)和快速恢復(fù)二極管有 3 種結(jié)構(gòu)，即單管、共陰對(duì)管和共陽(yáng)對(duì)管。 ② 平均整流電流 Id：這時(shí)選用二極管的又一個(gè)主要指標(biāo)。這兩種二極管具有開(kāi)關(guān)特性好、耐壓高、正向電流大、體積小等優(yōu)點(diǎn)，在電子鎮(zhèn)流器、不間斷電源、變頻電源、高頻微波爐等設(shè) 備中常用在整流、續(xù)流、限流等電路中。溫度越高，穩(wěn)壓誤差越大。 ② 穩(wěn)定電流 IE。 (3) 穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù) 穩(wěn)壓 二極管的主要參數(shù)如下： ① 穩(wěn)定電壓 VZ。選用穩(wěn)壓二極管的原則是：第一，注意穩(wěn)定電壓的標(biāo)稱(chēng)值；第二，注意電壓的溫度系數(shù)。它的穩(wěn)壓性能好，體積小，價(jià)格便宜。現(xiàn)在市面上從 到 200V，各種 19 型號(hào)規(guī)格齊全。 (1) 穩(wěn)壓二極管的分類(lèi) 穩(wěn)壓二極管分低壓和高壓兩種。當(dāng)反向電壓達(dá)到并超過(guò)穩(wěn)定電壓時(shí)，反向電流突然增大，而二極管兩端的電壓恒定，這就叫做穩(wěn)壓。 (4) 反向恢復(fù)時(shí)間 trr：小于 10ns。 (2) 最大管壓降 VFM：小于 。在開(kāi)關(guān)電源的過(guò)壓保護(hù)、反饋控制系統(tǒng)中常用到硅二極管，如 1N414 1N4448。高速開(kāi)關(guān)硅二極管是高頻開(kāi)關(guān)電源中的一個(gè)主要器件，這種二極管具有良好的高頻開(kāi)關(guān)特性。以下介紹幾種二極管的特點(diǎn)及檢測(cè)方法。面接觸型二極管的工作電流比較大，發(fā)熱比較厲害，它的最高工作溫度不允許超過(guò) 100℃ 。 18 二極管 二極管在電子電路中用得較多，功能各異。這是因?yàn)楫?dāng)CTR＜ 50%時(shí)，光耦 中的 LED 就需要較大的工作電流 (IF＞ )，才能正常控制單片開(kāi)關(guān)電源 IC 的占空比，這會(huì)增大光耦的功耗。 再次 ，除了必須遵循普通光耦的選取原則外，還必須考慮合理選擇 CTR值。 開(kāi)關(guān)電源則應(yīng)該選擇線(xiàn)性光電耦合器，上表給出了常見(jiàn)的線(xiàn)性光電耦合器及主要數(shù)據(jù)。 (3) 線(xiàn)性光耦合器的產(chǎn)品及選取原則 使用光電耦合器主要是為了提供輸入電路和輸出電路間的隔離，在設(shè)計(jì)電路時(shí)，必須遵循下列原則：所選用的光電耦合器件必須符合國(guó)內(nèi)和國(guó)際的有關(guān)隔離擊穿電壓的標(biāo)準(zhǔn)；由英國(guó)埃索柯姆 (Iso)公司、美國(guó)摩托羅拉公司生產(chǎn)的 4N 系列 (如 4N2 4N2 4N35)光耦合器，目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用地十分普遍。因此，它適合傳輸模擬電壓或電流信號(hào)，能使輸出與輸入之間呈線(xiàn)性關(guān)系。 普通光耦合器的 FCTR I? 特性曲線(xiàn) 號(hào)。這表明欲獲得