Микросхема TL494CN DIP16 1шт

Найпоширеніший універсальний ШІМ контролер TL494 призначений для побудови імпульсних джерел живлення. Підійде як для заміни при ремонті, так і для побудови авторських блоків живлення.

oundingДана мікросхема складається з ШІМ-контролера та кількох компараторів, на яких зібрана схема контролю вихідних напруг та формування вихідного сигналу PowerGood. Вихід мікросхеми складається з універсального вихідного каскаду з транзисторних ключів.

Живиться мікросхема TL494 напругою від 7 до 40 В, яка подається на 12 ніжку. Виводи 1 і 2 - відповідно прямий та інвертуючий входи підсилювача помилки по сигналу зворотного зв'язку, вивід 4 - вхід регулювання "мертвої зони" (цей час, коли обидва вихідні транзистори мікросхеми закриті навіть при максимальній споживаній потужності), виводи 5 (Ст) і 6 (Rт) служать для підключення зовнішніх елементів внутрішнього генератора пилкоподібної напруги, вивід 7 - загальний, виводи 8 і 9 - колектор і емітер першого транзистора, виводи 11 і 10 - колектор і відповідно емітер другого транзистора, вивід 12 - напруга живлення, контакт 1 вибір режиму роботи (одно- або двотактний режим роботи). Якщо на цьому виводі присутня позитивна напруга 2,4...5 (логічна "1" для ТТL - схем) - здійснюється двотактний режим роботи, транзистори Q1 і Q2 відкриваються по черзі, вихідні імпульси йдуть один відносно одного зі зсувом по фазі. Якщо на цьому виводі напруга становить 0...0,4 У (логічний "0" для ТТL - схем) - однотактний режим, у ньому транзистори можна включати паралельно збільшення вихідного струму. Вивід 14 - вихід опорної напруги (+5) від вбудованого стабілізованого джерела опорної напруги, виводи 16 і 15 - відповідно, прямий та інвертуючий входи підсилювача помилки по сигналу обмеження струму. ШІМ - контролер працює на фіксованій частоті і містить вбудований генератор пилкоподібної напруги, який вимагає для встановлення частоти лише двох зовнішніх компонентів - резистора Rт, та конденсатора Ст. Частота генерації визначається за такою формулою:

t=1,1/RтCт

За функціональними вузлами, що входять до складу мікросхеми, її можна розбити на аналогову частину та цифрову.

До аналогової частини належать підсилювачі помилок DA3, DA1.

- компаратори DA1,DA2

- генератор пилкоподібної напруги DA6

- Допоміжні джерела DA5, DA7, DA8

Всі інші елементи, у тому числі вихідні транзистори утворюють цифрову частину.

З діаграм наведених на графіках нижче видно, що моменти появи вихідних керуючих імпульсів, а також їх тривалість визначається станом виходу логічного елемента DD1. Решта логіки виконує лише допоміжну функцію, розділення вихідних імпульсів на два канали. Обидва транзистори мають відкриті колектори та емітери, тому їх можна вмикати подвійно. При включенні із загальним емітером вихідні імпульси спрямовані викидами вниз від позитивного рівня. Із загальним колектором викидами вгору. Решта імпульсів спрямовані викидами вгору. Тригер DD2 є двотактним динамічним D-тригером. Принцип його роботи наступний: кожен із вихідних імпульсів елемента DD1 своїм негативним фронтом перемикає тригер DD2 і цим змінює канал проходження наступного імпульсу, тобто. виключає появу двох відмикаючих імпульсів за один період роботи.

Цифрова частина:

Розглянемо роботу одного періоду цифрового тракту. Припустимо що одному з виходів DD2 наприклад Q є логічна одиниця, але в другому /Q логічний нуль, у разі на обох виходах DD3 висітимуть одиниці, отже на виході DD5 буде логічний нуль, т.к. з виходу DD5 можна отримати одиницю тільки якщо на обох входах DD5 висітимуть нулі. Тому транзистор VT5 буде закритий. Станом виходу DD4 буде логічний нуль, який приходить на один із входів DD6, тим самим забезпечує можливість проходження імпульсу по нижньому каналі. Вихідний імпульс з'явиться на транзисторі VT2 під час паузи між вихідними імпульсами елемента DD1. Початок наступного вихідного імпульсу елемента DD1 (момент t2 діаграми) не змінить стан елементів цифрового тракту мікросхеми, крім елемента DD6, на виході якого з'явиться логічний нуль, тому транзистор VT2 закриється. Завершення вихідного імпульсу DD1 (момент t3) зумовить зміну стан виходів DD2 протилежне. Тому зміниться стан виходів елементів DD3, DD4. Пауза, що почалася на виході DD1 зумовить проходження вихідного імпульсу по верхньому каналу. Отже, основна ідея роботи цифрового тракту у тому, що тривалість вихідного імпульсу визначається тривалістю паузи між вихідними імпульсами DD1. Якщо вихід 13 мікросхеми подати логічну одиницю, то транзистори VT1і VT2, будуть слідувати друг щодо друга зі зрушенням по фазі на половину періоду . Такий режим роботи використовується у тому випадку, якщо робота БП виконана за двотактною схемою. Якщо ніжку 13 подати логічний нуль, то елементи мікросхеми DD3 і DD4 , будуть заблоковані, тобто. стан їх виходів не зміниться. Вихідні імпульси слідуватимуть без зсуву по фазі. Такий режим роботи використовується, якщо силова частина блоку живлення виконана за однотактною схемою. За такої реалізації колектори та емітери транзисторів об'єднані з метою умощування. В якості одиниці що подається на 13 ніжку мікросхеми зазвичай подається напруга з 14 виводу (від джерела внутрішньої стабілізованої напруги.)

Аналогова частина:

Стан виходу DD1 визначається вихідним сигналом компаратора ШІМ DA2 діаграма 4, що надходить на один із входів DD1. Вихідний сигнал компаратора DA1 (діаграма 2), що надходить на один із входів DD1, не впливає в нормальному режимі роботи, тому що вихідний сигнал ШІМ компаратора DA2 ширший. Крім того видно що при зміні рівня напруги на прямому вході компаратора DA2 ширина вихідних імпульсів буде пропорційно зміняться. У нормальному режимі рівень напруги на вході DA2 визначається лише станом підсилювача помилки DA3 т.к. воно перевищує рівень напруги DA4. Тому при подачі сигналу зворотного зв'язку на 1 першу ніжку мікросхеми рівень напруги на вході ШІМ компаратора буде змінюватись. З часових діаграм випливає, що якщо ширина вихідних імпульсів DA2 в силу будь-яких причин буде змінюватися, то управління буде передано компаратору "мертвої зони" DA1. Найнебезпечнішим моментом роботи мікросхеми є той момент, коли на прямому вході DA1 висить потенціал, що дорівнює “0”. А це означає, що керуючі імпульси будуть йти практично один за одним. Тому може виникнути ситуація під назвою "пробою транзисторної стійки", ситуація коли один транзистор ще не закрився, а другий вже відкритий. Струм у цьому випадку мине первинну обмотку силового трансформатора і практично нічим не обмежений. Наслідки цієї ситуації плачевні, як правило, вихід з ладу діодного випрямляча, а також вихід з ладу силових ключів інвертора. Тому управління має бути сформовано таким чином, щоб спочатку закривався один із транзисторів, а потім відкривався інший. Для цих цілей у схему було включено внутрішнє джерело напруги DA7 (0.1).

Характеристики:

• Модель TL494CN
• Напруга живлення: від +7 до +40 В
• Споживаний струм: 15 мА
• Максимальний вихідний струм: 200 мА
• Частота перетворення: від 1 кГц до 300 кГц
• Корпус: DIP-16
• Діапазон робочих температур: від 0 °C до +70 °C

Посилання:

• Даташит