基于tl494的開關(guān)電源設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-06-24 17:19本頁(yè)面
【正文】 一個(gè)正脈沖出現(xiàn)在死區(qū)比較器的輸出端，受脈沖約束的雙穩(wěn)觸發(fā)器進(jìn)行計(jì)時(shí)，同時(shí)停止輸出管V1和V2的工作。（）的共模輸入范圍，這可能從電源的輸出電壓和電流獲得。當(dāng)把死區(qū)時(shí)間控制輸入端接上固定的電壓（）即能在輸出脈沖上產(chǎn)主附加的死區(qū)時(shí)問?？刂菩盘?hào)由集成電路外部輸入，一路送至死區(qū)時(shí)間比較器，一路送往誤差放大器的輸人端。當(dāng)雙穩(wěn)觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)為低電平時(shí)才會(huì)被選通，即只有在鋸齒波電壓大于控制信號(hào)期間才會(huì)被選通。 TL494的工作原理TL494是一個(gè)固定頻率的脈沖寬度調(diào)制電路，內(nèi)置了線性鋸齒波振蕩器，振蕩頻率可通過外部的一個(gè)電阻和一個(gè)電容進(jìn)行調(diào)節(jié)，輸出脈沖的寬度是通過電容CT 上的正極性鋸齒波電壓與另外兩個(gè)控制信號(hào)進(jìn)行比較來(lái)實(shí)現(xiàn)。TL494有SO－16和PDIP－16兩種封裝形式，以適應(yīng)不同場(chǎng)合的要求。116腳分別為控制比較放大器的反相輸人端和同相輸人端。13腳為功能控制端。9腳和112腳分別為TL494內(nèi)容末級(jí)兩個(gè)輸出三極管的集電極和發(fā)射極。6腳分別用于外接振蕩電阻和電容。當(dāng)3腳的電平變高時(shí)，TL494送出的驅(qū)動(dòng)脈沖寬度變窄，當(dāng)3腳電平低時(shí)，驅(qū)動(dòng)脈沖寬度變寬。其引腳功能如下：2腳分別為誤差比較放大器的同相輸人端和反相輸人端。 第3章 開關(guān)電源中的TL494 TL494的內(nèi)部功能 TL494是美國(guó)德州儀器公司生產(chǎn)的電壓驅(qū)動(dòng)型脈寬調(diào)制器，在顯示器、計(jì)算機(jī)等系統(tǒng)電路中作為開關(guān)電源電路，TL494的輸出三極管可接成共發(fā)射極及射極跟隨器兩種方式，因而可以選擇雙端推挽輸出或單端輸出方式，在推挽輸出方式時(shí)，它的兩路驅(qū)動(dòng)脈沖相差180度，而在單端方式時(shí)，其兩路驅(qū)動(dòng)脈沖為同頻同相。但在開關(guān)過程中需對(duì)輸入電容充放電，仍需一定的驅(qū)動(dòng)功率。(a) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)斷面示意圖 (b)電氣圖形符號(hào)圖24 電力MOSFET的結(jié)構(gòu)和電氣圖形符號(hào)MOSFET開關(guān)時(shí)間在10～100ns之間，工作頻率可達(dá)100kHz以上，是電力電子器件中最高的。P基區(qū)與N漂移區(qū)之間形成的PN結(jié)反偏，漏源極之間無(wú)電流流過。 MOSFET的結(jié)構(gòu)和工作原理電力MOSFET的種類按導(dǎo)電溝道可分為P溝道和N溝道，圖24所示為N溝道結(jié)構(gòu)。 特點(diǎn)是用柵極電壓來(lái)控制漏極電流，驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，需要的驅(qū)動(dòng)功率小，開關(guān)速度快，工作頻率高， 熱穩(wěn)定性好。一般來(lái)講，晶體管在應(yīng)用中任何時(shí)候都不允許超過極限參數(shù)。，主要有集電極允許通過的最大電流ICM，集電極最大允許耗散功率PCM，最大允許結(jié)溫TJM，晶體管擊穿電壓UCEO、UCBO、UEBO。如圖所示功率晶體管的開關(guān)特性，有延遲時(shí)間td、上升時(shí)間tr、存儲(chǔ)時(shí)間ts、下降時(shí)間tf組成，其中導(dǎo)通時(shí)間ton有延遲時(shí)間td、上升時(shí)間tr組成，關(guān)斷時(shí)間toff有存儲(chǔ)時(shí)間ts、下降時(shí)間tf組成。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)用于開關(guān)狀態(tài)的功率晶體管在導(dǎo)通在導(dǎo)通狀態(tài)集電極電流IC大，飽和壓降UCES小，截止?fàn)顟B(tài)集電極電流就是漏電流，ICEO小，集電極和發(fā)射極之間的電壓UCE高，截止損耗POFF=ICEOUCE小，加上開通過程和關(guān)斷過程的開關(guān)損耗小，因此開關(guān)狀態(tài)的功率晶體管總損耗比應(yīng)用在線性區(qū)功率晶體管損耗P=ICUCE小。圖23功率晶體管共射極電路輸出特性飽和壓降UCES是在一定的基極驅(qū)動(dòng)電流IB，功率晶體管處于飽和狀態(tài)下，集電極和發(fā)射極之間的電壓。 功率晶體管的特性與參數(shù)。對(duì)于單只功率晶體管而言，晶體管集電極IC達(dá)到元件額定電流一半以上時(shí)，電流放大倍數(shù)β明顯下降，一般會(huì)下降到β=8~10。功率晶體管的電流放大倍數(shù)β是在一定條件下測(cè)定的，使用條件不同，電流放大倍數(shù)β就不同。功率晶體管內(nèi)部結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)如圖21所示，功率晶體管模塊如圖22所示： 圖21 功率晶體管內(nèi)部結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)圖22功率晶體管模塊（a）單管模塊電路；（b）雙管模塊電路 功率晶體管的工作原理功率晶體管和小信號(hào)晶體管一樣都有電壓和電流放大的重要功能，基本原理類似，都是電流控制雙極型器件。同時(shí)由于變壓器耦合，可以使用多組次級(jí)線圈，在次級(jí)得到多組直流輸出電壓。同樣經(jīng)過取樣電路將取樣電壓與基準(zhǔn)電壓UE進(jìn)行比較被誤差放大器放大，由誤差放大器輸出至功率開關(guān)晶體管VT，通過控制功率開關(guān)晶體管VT的導(dǎo)通、截止達(dá)到控制脈沖占空比的目的，從而穩(wěn)定直流輸出電壓。 并聯(lián)開關(guān)電源結(jié)構(gòu)并聯(lián)開關(guān)電源工作原理方框圖如圖14所示，功率開關(guān)晶體管VT與輸入電壓、輸出負(fù)載并聯(lián)，輸出電壓為： (13)圖14為一種輸出升壓型開關(guān)電源，電路中有一個(gè)儲(chǔ)能電感，適當(dāng)利用這個(gè)儲(chǔ)能電感，可將并聯(lián)開關(guān)電源轉(zhuǎn)變?yōu)閺V泛使用的變壓器耦合并聯(lián)開關(guān)電源。U0和功率開關(guān)晶體管VT的脈沖占空比D有關(guān)，見式(1－2)。正常工作時(shí)，功率開關(guān)晶體管VT在開關(guān)驅(qū)動(dòng)控制脈沖的作用下周期性地在導(dǎo)通、截止之間交替轉(zhuǎn)換，使輸入與輸出之間周期性的閉合與斷開。：由于功率開關(guān)管工作在開關(guān)狀態(tài)，損耗小，不需要采用大面積散熱器，電源溫升低，周圍元件不致因長(zhǎng)期工作在高溫環(huán)境而損壞，所以采用開關(guān)電源可以提高整機(jī)的可靠性
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