基于tl494的dc-dc升壓穩(wěn)壓變換器設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-08-06 12:40本頁(yè)面
【正文】 DC變換器。在電阻負(fù)載下，要求如下：輸出電壓U0=24V。當(dāng)輸入U(xiǎn)I=11~13V變化時(shí)，電壓調(diào)整率SV≤2%（在I0=1A時(shí)）。要求該變換器的在滿載時(shí)的效率η≥70%。要求該變換器具有過流保護(hù)功能。按照輸入/輸出電路是否隔離來分，可分為非隔離型和隔離型兩大類。下面主要討論非隔離型升壓式DCDC變換器的工作原理。電路的工作原理是，當(dāng)控制信號(hào)Vi為高電平時(shí)，開關(guān)管VT導(dǎo)通，能量從輸入電源流入，儲(chǔ)存于電感L中，由于VT導(dǎo)通時(shí)其飽和壓降很小，所以二極管D反偏而截止，此時(shí)存儲(chǔ)在濾波電容C中的能量釋放給負(fù)載。電路各點(diǎn)的工作波形如圖1（b）。即：，其中ILV是流過儲(chǔ)能電感電流的最小值。在開關(guān)管VT關(guān)斷時(shí)，續(xù)流二極管D導(dǎo)通，儲(chǔ)能電感L兩端的電壓為，所以流過儲(chǔ)能電感L的電流為：，當(dāng)開關(guān)管VT截止結(jié)束時(shí)，流過電感L的電流為 ，iL的減少量為?？梢姼淖冋伎毡却笮?，就可以獲得所需要的電壓值，由于占空比總是小于1，所以輸出電壓總是大于輸入電壓。第一可以維持開關(guān)管的截止時(shí)間TOFF不變，通過改變脈沖的頻率f來維持輸出電壓U0的穩(wěn)定，這便是脈沖頻率調(diào)制（PFM）控制方式DCDC變換器；第二可以保持脈沖的周期T不變，通過改變開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間TON，即脈沖的占空比q，以實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定，這就是脈寬調(diào)制（PWM）控制方式DCDC變換器。圖2是DCDC升壓穩(wěn)壓變換器的原理圖，它主要有取樣電路、比較放大、PWM控制器和DCDC升壓變換器組成。反之，當(dāng)輸入電壓減小時(shí)，PWM控制器輸出脈沖占空比q也自動(dòng)變化（增大），輸出電壓仍能穩(wěn)定。當(dāng)TL494正常工作時(shí)，輸出脈沖的頻率取決于5腳和6腳所接的電容和電阻，表達(dá)式為 ，在電容CT兩端形成的是鋸齒波，該鋸齒波同時(shí)加給死區(qū)時(shí)間控制比較器和PWM比較器，死區(qū)時(shí)間控制比較器根據(jù)4腳所設(shè)置的電壓大小輸出脈沖的死區(qū)寬度，利用該腳可以設(shè)計(jì)電源的軟啟動(dòng)電路、欠壓或過壓電路等。當(dāng)外接控制信號(hào)電壓大于5腳電壓時(shí)，10腳輸出脈沖為低電平（設(shè)10腳為跟隨器輸出接法），所以隨著輸入控制信號(hào)幅值的增加，TL494輸出脈沖占空比減小。若13腳接地，觸發(fā)器控制不起作用，兩路輸出脈沖相同，其頻率與振蕩器頻率相同，最大占空比為96%，為了增大驅(qū)動(dòng)電流的能力，一般使用時(shí)可將兩路并聯(lián)輸出。所以一般將兩個(gè)誤差放大器的同相和反相輸入端分別接到基準(zhǔn)信號(hào)和反饋信號(hào)，使系統(tǒng)完成閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)控制對(duì)象的穩(wěn)定。 圖3 TL494
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