Δελτίο δεδομένων TL494, Pinout, Κυκλώματα εφαρμογής

Το IC TL494 είναι ένα ευέλικτο IC ελέγχου PWM, το οποίο μπορεί να εφαρμοστεί με πολλούς διαφορετικούς τρόπους σε ηλεκτρονικά κυκλώματα. Σε αυτά τα άρθρα συζητάμε λεπτομερώς σχετικά με τις κύριες λειτουργίες του IC, καθώς και τον τρόπο χρήσης του σε πρακτικά κυκλώματα.

Γενική περιγραφή

Το IC TL494 έχει σχεδιαστεί ειδικά για κυκλώματα εφαρμογής διαμόρφωσης πλάτους παλμού μονού τσιπ. Η συσκευή έχει δημιουργηθεί κυρίως για κυκλώματα ελέγχου τροφοδοσίας, τα οποία μπορούν να διαστασιοποιηθούν αποτελεσματικά χρησιμοποιώντας αυτό το IC.

Η συσκευή διαθέτει ενσωματωμένο μεταβλητό ταλαντωτή, στάδιο ελεγκτή νεκρού χρόνου (DTC), α έλεγχος flip flop για πηδάλιο τιμόνι, ακρίβεια Ρυθμιστής 5 V , δύο ενισχυτές σφάλματος και μερικά κυκλώματα buffer εξόδου.

Οι ενισχυτές σφάλματος διαθέτουν ένα κοινό εύρος τάσης λειτουργίας από - 0,3 V έως VCC - 2V.

Ο έλεγχος του νεκρού χρόνου συγκριτής έχει οριστεί με μια σταθερή τιμή μετατόπισης για την παράδοση σταθερού 5% νεκρού χρόνου περίπου.

Η λειτουργία ταλαντωτή on chip μπορεί να παρακαμφθεί συνδέοντας τον ακροδέκτη RT # 14 του IC με τον πείρο αναφοράς # 14 και παρέχοντας εξωτερικά ένα πριονωτό σήμα στον ακροδέκτη CT # 5. Αυτή η εγκατάσταση επιτρέπει επίσης την ταυτόχρονη οδήγηση πολλών TL494 IC με διαφορετικές ράγες τροφοδοσίας.

Τα τρανζίστορ εξόδου μέσα στο τσιπ που έχουν κυμαινόμενες εξόδους είναι διατεταγμένα ώστε να παρέχουν είτε a κοινή εκπομπή έξοδος ή εγκατάσταση εξόδου emitter-follower.

Η συσκευή επιτρέπει στο χρήστη να πάρει είτε έναν τύπο ώθησης-τραβήγματος είτε μια ταλάντωση με ένα άκρο στις ακίδες εξόδου του ρυθμίζοντας κατάλληλα τον πείρο # 13, ο οποίος είναι ο πείρος λειτουργίας εξόδου-ελέγχου.

Το εσωτερικό κύκλωμα καθιστά αδύνατη την παραγωγή διπλού παλμού σε καμία από τις εξόδους, ενώ το IC είναι ενσύρματο στη λειτουργία push-pull.

Λειτουργία και διαμόρφωση καρφιτσών

Το παρακάτω διάγραμμα και εξήγηση μας παρέχουν τις βασικές πληροφορίες σχετικά με τη λειτουργία ακίδων για το IC TL494.

• Pin # 1 και Pin # 2 (1 IN + και 1IN-): Πρόκειται για τα μη αναστρέψιμα και αντιστρεπτικά εισόδους του ενισχυτή σφάλματος (op amp 1).
• Pin # 16, Pin # 15 (1 IN + and 1IN-): Όπως παραπάνω, αυτά είναι τα μη αντιστρεπτικά και αντιστρεπτά εισόδους του ενισχυτή σφάλματος (op amp 2).
• Pin # 8 και Pin # 11 (C1, C2): Αυτά είναι τα έξοδοι 1 και 2 του IC που συνδέονται με τους συλλέκτες των αντίστοιχων εσωτερικών τρανζίστορ.
• Pin # 5 (CT): Αυτός ο πείρος πρέπει να συνδεθεί με έναν εξωτερικό πυκνωτή για τη ρύθμιση της συχνότητας του ταλαντωτή.
• Pin # 6 (RT): Αυτός ο πείρος πρέπει να συνδεθεί με μια εξωτερική αντίσταση για τη ρύθμιση της συχνότητας του ταλαντωτή.
• Pin # 4 (DTC): Είναι το εισαγωγή του εσωτερικού ενισχυτή που ελέγχει τη λειτουργία νεκρού χρόνου του IC.
• Pin # 9 και Pin # 10 (E1 και E2): Αυτά είναι τα έξοδοι του IC που συνδέονται με ακροδέκτες πομπού του εσωτερικού τρανζίστορ.
• Pin # 3 (Feedback): Όπως υποδηλώνει το όνομα, αυτό εισαγωγή Το pin χρησιμοποιείται για ενσωμάτωση με σήμα δείγματος εξόδου για τον επιθυμητό αυτόματο έλεγχο του συστήματος.
• Pin # 7 (Ground): Αυτός ο πείρος είναι ο πείρος γείωσης του IC, ο οποίος πρέπει να συνδεθεί με το 0 V της πηγής τροφοδοσίας.
• Pin # 12 (VCC): Αυτός είναι ο θετικός πείρος τροφοδοσίας του IC.
• Pin # 13 (O / P CNTRL): Αυτός ο ακροδέκτης μπορεί να διαμορφωθεί ώστε να επιτρέπει την έξοδο του IC στη λειτουργία push-pull ή στη λειτουργία ενός άκρου.
• Pin # 14 (REF): Αυτό παραγωγή Το pin παρέχει μια σταθερή έξοδο 5V που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον καθορισμό τάσης αναφοράς για τους ενισχυτές σφάλματος, στη λειτουργία σύγκρισης.

Απόλυτες μέγιστες βαθμολογίες

• (VCC) Η μέγιστη τάση τροφοδοσίας δεν πρέπει να υπερβαίνει = 41 V
• (VI) Μέγιστη τάση στις ακίδες εισόδου να μην υπερβαίνει = VCC + 0,3 V
• (VO) Μέγιστη τάση εξόδου στο συλλέκτη του εσωτερικού τρανζίστορ = 41 V
• (IO) Μέγιστο ρεύμα στο Συλλέκτη του εσωτερικού τρανζίστορ = 250 mA
• Μέγιστη θερμότητα συγκόλλησης ακίδων IC στα 1,6 mm (1/16 ίντσες) μακριά από το σώμα IC, ώστε να μην υπερβαίνει τα 10 δευτερόλεπτα στους 260 ° C
• Tstg Εύρος θερμοκρασίας αποθήκευσης = –65/150 ° C

Προτεινόμενες συνθήκες λειτουργίας

Τα ακόλουθα δεδομένα σας παρέχουν τις προτεινόμενες τάσεις και ρεύματα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη λειτουργία του IC σε ασφαλείς και αποδοτικές συνθήκες:

• Παροχή VCC: 7 V έως 40 V
• Τάση εισόδου ενισχυτή VI: -0,3 V έως VCC - 2 V
• Τάση συλλέκτη τρανζίστορ VO = 40, ρεύμα συλλέκτη για κάθε τρανζίστορ = 200 mA
• Ρεύμα σε πείρο ανατροφοδότησης: 0,3 mA
• Εύρος συχνοτήτων ταλαντωτή fOSC: 1 kHz έως 300 kHz
• Τιμή πυκνωτή χρονισμού CT Oscillator: Μεταξύ 0,47 nF και 10000 nF
• Τιμή αντίστασης χρονισμού RT Oscillator: Μεταξύ 1,8 k έως 500 k Ohms.

Διάγραμμα εσωτερικής διάταξης

Πώς να χρησιμοποιήσετε το IC TL494

Στις ακόλουθες παραγράφους μαθαίνουμε τις σημαντικές λειτουργίες του IC TL494 και πώς να το χρησιμοποιήσουμε σε κυκλώματα PWM.

ΣΦΑΙΡΙΚΗ ΕΙΚΟΝΑ: Το TL494 IC έχει σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε όχι μόνο να διαθέτει τα σημαντικά κυκλώματα που απαιτούνται για τον έλεγχο μιας τροφοδοσίας μεταγωγής, αλλά επιπλέον αντιμετωπίζει πολλές θεμελιώδεις δυσκολίες και ελαχιστοποιεί την ανάγκη συμπληρωματικών σταδίων κυκλώματος που είναι απαραίτητα στη συνολική δομή.

Το TL494 είναι βασικά ένα κύκλωμα ελέγχου σταθερής συχνότητας παλμού-διαμόρφωσης πλάτους (PWM).

Η λειτουργία διαμόρφωσης των παλμών εξόδου επιτυγχάνεται όταν ο εσωτερικός ταλαντωτής συγκρίνει την κυματομορφή του πριονιού του μέσω του πυκνωτή χρονισμού (CT) και με τα δύο ζεύγη σημάτων ελέγχου.

Το στάδιο εξόδου εναλλάσσεται στην περίοδο κατά την οποία η τάση του πριονίσματος είναι υψηλότερη από τα σήματα ελέγχου τάσης.

Καθώς αυξάνεται το σήμα ελέγχου, ο χρόνος κατά τον οποίο η είσοδος του πριονιού δοντιών μειώνεται κατά συνέπεια, μειώνεται το μήκος παλμού εξόδου.

Ένα flip-flop διεύθυνσης παλμών κατευθύνει εναλλάξ τον διαμορφωμένο παλμό σε καθένα από τα δύο τρανζίστορ εξόδου.

Ρυθμιστής αναφοράς 5-V

Το TL494 δημιουργεί μια εσωτερική αναφορά 5 V η οποία τροφοδοτείται στον πείρο REF.

Αυτή η εσωτερική αναφορά συμβάλλει στην ανάπτυξη μιας σταθερής σταθερής αναφοράς, η οποία λειτουργεί ως προ-ρυθμιστής για τη διασφάλιση σταθερής παροχής. Αυτή η αναφορά χρησιμοποιείται στη συνέχεια αξιόπιστα για την τροφοδοσία διαφόρων εσωτερικών σταδίων του IC, όπως έλεγχος λογικής εξόδου, flip flop pulse steering, ταλαντωτής, συγκριτής ελέγχου νεκρού χρόνου και συγκριτής PWM.

Ταλαντωτής

Ο ταλαντωτής δημιουργεί μια θετική κυματομορφή πριονιδιού για τους νεκρούς και τους συγκριτές PWM έτσι ώστε αυτά τα στάδια να μπορούν να αναλύσουν τα διάφορα σήματα εισόδου ελέγχου.

Είναι το RT και το CT που είναι υπεύθυνα για τον προσδιορισμό της συχνότητας του ταλαντωτή και έτσι μπορούν να προγραμματιστούν εξωτερικά.

Η κυματομορφή του πριονωτήρα που δημιουργείται από τον ταλαντωτή φορτίζει τον εξωτερικό πυκνωτή χρονισμού CT με ένα σταθερό ρεύμα, που καθορίζεται από την συμπληρωματική αντίσταση RT.

Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία κυματομορφής τάσης γραμμικής ράμπας. Κάθε φορά που η τάση στο CT φτάνει τα 3 V, ο ταλαντωτής την αποφορτίζει γρήγορα, η οποία στη συνέχεια επανεκκινεί τον κύκλο φόρτισης. Το ρεύμα για αυτόν τον κύκλο φόρτισης υπολογίζεται μέσω του τύπου:

Icharge = 3 V / RT --------------- (1)

Η περίοδος της κυματομορφής του πριονιού δίνεται από:

T = 3 V x CT / Icharge ---------- (2)

Η συχνότητα ταλαντωτή προσδιορίζεται έτσι χρησιμοποιώντας τον τύπο:

f OSC = 1 / RT x CT --------------- (3)

Ωστόσο, αυτή η συχνότητα ταλαντωτή θα είναι συμβατή με τη συχνότητα εξόδου όταν η έξοδος διαμορφώνεται ως μονής άκρης. Όταν διαμορφωθεί σε λειτουργία push-pull, η συχνότητα εξόδου θα είναι 1/2 της συχνότητας ταλαντωτή.

Επομένως, για την έξοδο ενός άκρου μπορεί να χρησιμοποιηθεί η παραπάνω εξίσωση 3.

Για την εφαρμογή push pull ο τύπος θα είναι:

f = 1 / 2RT x CT ------------------ (4)

Έλεγχος νεκρού χρόνου

Η ρύθμιση pin-dead-time ρυθμίζει τον ελάχιστο χρόνο νεκρού χρόνου ( εκτός περιόδου μεταξύ των δύο εξόδων ).

Σε αυτήν τη λειτουργία όταν η τάση στον πείρο DTC υπερβαίνει την τάση ράμπας από τον ταλαντωτή, αναγκάζει τον συγκριτή εξόδου να σβήσει τα τρανζίστορ Q1 και Q2.

Το IC έχει εσωτερικά ρυθμισμένο επίπεδο μετατόπισης 110 mV που εγγυάται ελάχιστο νεκρό χρόνο περίπου 3% όταν ο πείρος DTC είναι συνδεδεμένος με τη γραμμή γείωσης.

Η απόκριση νεκρού χρόνου μπορεί να αυξηθεί εφαρμόζοντας μια εξωτερική τάση στον ακροδέκτη DTC # 4. Αυτό επιτρέπει τον γραμμικό έλεγχο της συνάρτησης dead-time από το προεπιλεγμένο 3% έως το μέγιστο 100%, μέσω μεταβλητής εισόδου 0 έως 3,3 V.

Εάν χρησιμοποιείται πλήρης έλεγχος εμβέλειας, το δοχείο εξόδου του IC μπορεί να ρυθμιστεί μέσω εξωτερικής τάσης χωρίς να διαταράσσονται οι διαμορφώσεις του ενισχυτή σφάλματος.

Το χαρακτηριστικό dead-time μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε καταστάσεις όπου απαιτείται πρόσθετος έλεγχος του κύκλου λειτουργίας εξόδου.

Ωστόσο, για τη σωστή λειτουργία πρέπει να διασφαλιστεί ότι αυτή η είσοδος τερματίζεται είτε σε επίπεδο τάσης είτε στη γείωση και δεν πρέπει ποτέ να αφήνεται να επιπλέει.

Ενισχυτές σφαλμάτων

Οι δύο ενισχυτές σφάλματος του IC έχουν υψηλό κέρδος και είναι προκατειλημμένοι μέσω της σιδηροτροχιάς παροχής ICs VI. Αυτό επιτρέπει ένα εύρος εισόδου κοινής λειτουργίας από -0,3 V έως VI - 2 V.

Και οι δύο ενισχυτές σφάλματος είναι εσωτερικά διαμορφωμένοι ώστε να λειτουργούν σαν ενισχυτές μονής τροφοδοσίας με ένα άκρο, όπου κάθε έξοδος έχει μόνο ενεργή υψηλή ικανότητα. Λόγω αυτής της δυνατότητας, οι ενισχυτές είναι σε θέση να ενεργοποιούνται ανεξάρτητα για την ικανοποίηση μιας περιορισμένης ζήτησης PWM.

Δεδομένου ότι οι έξοδοι των δύο ενισχυτών σφάλματος είναι ισοδύναμες Ή πύλες με τον κόμβο εισόδου του συγκριτή PWM, κυριαρχεί ο ενισχυτής που μπορεί να λειτουργήσει με ελάχιστο παλμό.

Οι ενισχυτές έχουν εξόδους μεροληψίας με νεροχύτη χαμηλού ρεύματος, έτσι ώστε η έξοδος IC να εξασφαλίζει μέγιστο PWM όταν οι ενισχυτές σφάλματος βρίσκονται σε μη λειτουργική λειτουργία.

Είσοδος-Έλεγχος Εξόδου

Αυτός ο ακροδέκτης του IC μπορεί να διαμορφωθεί έτσι ώστε να επιτρέπει την έξοδο IC είτε να λειτουργεί σε λειτουργία ενός άκρου, η οποία και η έξοδος ταλαντεύεται μαζί παράλληλα είτε με τρόπο ώθησης που παράγει εναλλασσόμενες εξόδους ταλάντωσης.

Ο πείρος ελέγχου εξόδου λειτουργεί ασύγχρονα, επιτρέποντάς του να έχει άμεσο έλεγχο επί της εξόδου του IC, χωρίς να επηρεάζει το εσωτερικό στάδιο ταλαντωτή ή το στάδιο του παλμού διεύθυνσης flip flop.

Αυτός ο πείρος συνήθως διαμορφώνεται με μια σταθερή παράμετρο σύμφωνα με τις προδιαγραφές της εφαρμογής. Για παράδειγμα, εάν οι έξοδοι IC προορίζονται να λειτουργούν παράλληλα ή με ένα μόνο άκρο, ο πείρος ελέγχου εξόδου συνδέεται μόνιμα με τη γραμμή γείωσης. Λόγω αυτού, το στάδιο του παλμού-διεύθυνσης στο IC απενεργοποιείται και το εναλλακτικό flip flop σταματά στις ακίδες εξόδου.

Επίσης, σε αυτή τη λειτουργία οι παλμοί που φθάνουν στο χειριστήριο νεκρού χρόνου και ο συγκριτής PWM μεταφέρονται μαζί και από τα δύο τρανζίστορ εξόδου, επιτρέποντας στην έξοδο να ενεργοποιηθεί παράλληλα το ON / OFF.

Για να επιτύχετε μια λειτουργία εξόδου έλξης ώθησης, ο πείρος ελέγχου εξόδου πρέπει απλώς να συνδεθεί με τον πείρο αναφοράς εξόδου + 5V (REF) του IC. Σε αυτήν την κατάσταση, κάθε ένα από τα τρανζίστορ εξόδου ανάβει εναλλακτικά μέσω του σταδίου flip-flop του τιμονιού.

Τρανζίστορ εξόδου

Όπως φαίνεται στο δεύτερο διάγραμμα από πάνω, το τσιπ αποτελείται από δύο τρανζίστορ εξόδου, τα οποία έχουν ακροδέκτες πομπού και συλλέκτη.

Και οι δύο αυτοί αιωρούμενοι ακροδέκτες έχουν βαθμολογία ως βύθιση (είσοδος) ή πηγή (παροχή) ρεύμα έως 200 mA.

Το σημείο κορεσμού των τρανζίστορ είναι μικρότερο από 1,3 V όταν διαμορφώνεται στη λειτουργία common-emitter και λιγότερο από 2,5 V στο κοινός συλλέκτης τρόπος.

Προστατεύονται εσωτερικά από βραχυκύκλωμα και από υπερβολικό ρεύμα.

Κυκλώματα εφαρμογής

Όπως εξηγείται στα παραπάνω, το TL494 είναι κυρίως ένα IC ελεγκτή PWM, επομένως τα κύρια κυκλώματα εφαρμογής είναι κυρίως κυκλώματα που βασίζονται σε PWM.

Μερικά παραδείγματα κυκλωμάτων συζητούνται παρακάτω, τα οποία μπορούν να τροποποιηθούν με διάφορους τρόπους σύμφωνα με τις μεμονωμένες απαιτήσεις.

Ηλιακός φορτιστής χρησιμοποιώντας TL494

Ο παρακάτω σχεδιασμός δείχνει πώς μπορεί να διαμορφωθεί αποτελεσματικά το TL494 ώστε να δημιουργεί τροφοδοτικό 5-V / 10-A.

Σε αυτήν τη διαμόρφωση η έξοδος λειτουργεί σε παράλληλη λειτουργία και επομένως μπορούμε να δούμε ότι ο πείρος ελέγχου εξόδου # 13 είναι συνδεδεμένος στη γείωση.

Οι δύο ενισχυτές σφάλματος χρησιμοποιούνται επίσης πολύ αποτελεσματικά εδώ. Ένας ενισχυτής σφάλματος ελέγχει την ανάδραση τάσης μέσω R8 / R9 και διατηρεί την έξοδο σταθερή στον επιθυμητό ρυθμό (5V)

Ο δεύτερος ενισχυτής σφάλματος χρησιμοποιείται για τον έλεγχο του μέγιστου ρεύματος μέσω R13.

Μετατροπέας TL494

Εδώ είναι ένα κλασικό κύκλωμα μετατροπέα που έχει κατασκευαστεί γύρω από το IC TL494. Σε αυτό το παράδειγμα η έξοδος έχει διαμορφωθεί έτσι ώστε να λειτουργεί με τον τρόπο ώθησης-ώθησης και επομένως ο πείρος ελέγχου εξόδου συνδέεται με την αναφορά + 5V, η οποία επιτυγχάνεται από τον πείρο # 14. Το erst των ακίδων διαμορφώνεται επίσης ακριβώς όπως περιγράφεται στο παραπάνω φύλλο δεδομένων.

συμπέρασμα

Το IC TL494 είναι ένα IC ελέγχου PWM με εξαιρετικά ακριβείς εγκαταστάσεις εξόδου και ελέγχου ανατροφοδότησης εξασφαλίζοντας τον ιδανικό έλεγχο παλμών για οποιαδήποτε επιθυμητή εφαρμογή κυκλώματος PWM.

Είναι παρόμοιο με SG3525 με πολλούς τρόπους, και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αποτελεσματική αντικατάσταση για αυτό, αν και οι αριθμοί ακίδων μπορεί να είναι διαφορετικοί και όχι ακριβώς συμβατοί.

Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις σχετικά με αυτό το IC, μη διστάσετε να τους ρωτήσετε μέσω των παρακάτω σχολίων, θα χαρώ να σας βοηθήσω!

Αναφορά: Δελτίο δεδομένων TL494