TL494 Datasheet, Pinout, aplikacijski krugovi

IC TL494 je svestrani IC za upravljanje PWM-om, koji se može primijeniti na mnogo različitih načina u elektroničkim sklopovima. U ovim člancima detaljno raspravljamo o glavnim funkcijama IC-a, kao i o tome kako ga koristiti u praktičnim krugovima.

Opći opis

IC TL494 posebno je dizajniran za krugove primjene modulacije širine impulsa s jednim čipom. Uređaj je uglavnom stvoren za upravljačke krugove napajanja, koji se mogu učinkovito dimenzionirati pomoću ovog IC-a.

Uređaj dolazi s ugrađenim promjenjivim oscilatorom, stupnjem mrtvog vremena (DTC), a flip flop kontrola za pulsno upravljanje, preciznost 5 V regulator , dva pojačala s pogreškama i neki krugovi izlaznog međuspremnika.

Pojačala za pogreške imaju uobičajeni raspon napona od - 0,3 V do VCC - 2V.

Kontrola mrtvog vremena komparator je postavljen s fiksnom vrijednosti pomaka za isporuku konstantnih 5% mrtvog vremena približno.

Funkciju oscilatora na čipu može se nadjačati povezivanjem RT pina # 14 IC-a s referentnim pinom # 14 i vanjskim pružanjem pilastog signala na CT pin 5. Ova mogućnost također omogućuje sinkronizirani pogon mnogih TL494 IC-a s različitim vodilicama napajanja.

Izlazni tranzistori unutar čipa koji imaju plutajuće izlaze su raspoređeni da isporučuju bilo a zajednički-emiter izlaz ili uređaj za izlaz emiter-sljedbenik.

Uređaj omogućuje korisniku da dobije ili push-pull tip ili jednostruku oscilaciju preko svojih izlaznih pinova odgovarajućom konfiguracijom pina # 13, koji je izlazni upravljački funkcijski zatik.

Unutarnji sklop onemogućava da bilo koji od izlaza proizvede dvostruki impuls, dok je IC ožičen u push-pull funkciji.

Funkcija i konfiguracija pin-a

Sljedeći dijagram i objašnjenje pružaju nam osnovne informacije u vezi s funkcijom pina za IC TL494.

• Pin # 1 i Pin # 2 (1 IN + i 1IN-): Ovo su neinvertirajuća i invertirajuća ulazi pojačala pogreške (op amp 1).
• Pin # 16, Pin # 15 (1 IN + i 1IN-): Kao gore, to su neinvertirajuća i invertirajuća ulazi pojačala pogreške (op pojačalo 2).
• Pin # 8 i Pin # 11 (C1, C2): Ovo su izlazi 1 i 2 IC-a koji se spajaju sa kolektorima odgovarajućih unutarnjih tranzistora.
• Pin # 5 (CT): Ovaj pin mora biti povezan s vanjskim kondenzatorom za podešavanje frekvencije oscilatora.
• Pin # 6 (RT): Ovaj pin mora biti povezan s vanjskim otpornikom za podešavanje frekvencije oscilatora.
• Pin # 4 (DTC): To je ulazni internog opcijskog pojačala koji kontrolira mrtvi rad IC-a.
• Pin # 9 i Pin # 10 (E1 i E2): Ovo su izlazi IC-a koji se spajaju s emiterskim pinovima unutarnjeg tranzistora.
• Pin # 3 (Povratne informacije): Kao što i samo ime govori, ovo ulazni pin se koristi za integraciju s izlaznim uzorkom signala za željenu automatsku kontrolu sustava.
• Pin # 7 (uzemljenje): Ovaj pin je uzemljivač IC-a, koji mora biti povezan s 0 V izvora napajanja.
• Pin # 12 (VCC): Ovo je pozitivni pin IC-a.
• Pin # 13 (O / P CNTRL): Ovaj pin može se konfigurirati za omogućavanje izlaza IC-a u push-pull modu ili modu s jednim završetkom.
• Pin # 14 (REF): Ovo izlaz pin osigurava konstantni izlaz od 5 V koji se može koristiti za fiksiranje referentnog napona za pojačala s pogreškama u načinu usporedbe.

Apsolutne maksimalne ocjene

• (VCC) Maksimalni napon napajanja ne smije prijeći = 41 V
• (VI) Maksimalni napon na ulaznim pinovima ne smije prijeći = VCC + 0,3 V
• (VO) Maksimalni izlazni napon na kolektoru unutarnjeg tranzistora = 41 V
• (IO) Maksimalna struja na kolektoru unutarnjeg tranzistora = 250 mA
• Maksimalna toplina lemljenja IC pin-a na 1,6 mm (1/16 inča) od IC tijela ne smije prelaziti 10 sekundi pri 260 ° C
• Tstg Raspon temperature skladištenja = –65/150 ° C

Preporučeni radni uvjeti

Sljedeći podaci daju vam preporučene napone i struje koji se mogu koristiti za rad IC-a u sigurnim i učinkovitim uvjetima:

• VCC napajanje: 7 V do 40 V
• VI ulazni napon pojačala: -0,3 V do VCC - 2 V
• VO tranzistorski napon kolektora = 40, struja kolektora za svaki tranzistor = 200 mA
• Struja u povratni pin: 0,3 mA
• Frekvencijski raspon fOSC oscilatora: 1 kHz do 300 kHz
• Vrijednost kondenzatora CT oscilatora: Između 0,47 nF i 10000 nF
• Vrijednost vremenskog otpora RT oscilatora: Između 1,8 k do 500 k Ohma.

Dijagram unutarnjeg izgleda

Kako se koristi IC TL494

U sljedećim odlomcima učimo važne funkcije IC TL494 i kako ga koristiti u PWM krugovima.

Pregled: TL494 IC dizajniran je na takav način da sadrži ne samo važne sklopove potrebne za upravljanje preklopnim napajanjem, već se također nosi s nekoliko temeljnih poteškoća i minimalizira potrebu za dodatnim fazama kruga potrebnim u cjelokupnoj strukturi.

TL494 je u osnovi upravljački krug fiksne frekvencije širine impulsne modulacije (PWM).

Modulacijska funkcija izlaznih impulsa postiže se kada unutarnji oscilator uspoređuje svoj pilasti valni oblik kroz vremenski kondenzator (CT) s oba para upravljačkih signala.

Izlazni stupanj se prebacuje u razdoblju kada je napon pile veći od upravljačkih signala napona.

Kako se upravljački signal povećava, vrijeme kada je ulaz piljenice veći smanjuje se, smanjuje se duljina izlaznog impulsa.

Japanka za upravljanje pulsom naizmjenično vodi modulirani impuls na svaki od dva izlazna tranzistora.

5-V referentni regulator

TL494 stvara internu referencu od 5 V koja se napaja na REF pin.

Ova interna referenca pomaže u razvijanju stabilne konstantne reference koja djeluje poput predregulatora za osiguravanje stabilne opskrbe. Ta se referenca tada pouzdano koristi za napajanje različitih internih stupnjeva IC-a, poput logičke kontrole izlaza, flip flop impulsnog upravljanja, oscilatora, usporedbe upravljanja mrtvim vremenom i PWM-usporedbe.

Oscilator

Oscilator generira pozitivni pilasti valni oblik za mrtvo vrijeme i usporedbe PWM-a tako da ovi stupnjevi mogu analizirati različite upravljačke ulazne signale.

RT i CT su odgovorni za određivanje frekvencije oscilatora i stoga se mogu programirati izvana.

Pilasti valni oblik generiran oscilatorom puni vanjski vremenski kondenzator CT konstantnom strujom, određenom dopunjujućim otpornikom RT.

To rezultira stvaranjem valnog oblika napona linearne rampe. Svaki put kad napon na CT-u dosegne 3 V, oscilator ga brzo isprazni, što potom ponovno pokreće ciklus punjenja. Struja za ovaj ciklus punjenja izračunava se putem formule:

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

Razdoblje valovitog oblika pila dato je sa:

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

Frekvencija oscilatora se tako određuje pomoću formule:

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

Međutim, ova frekvencija oscilatora bit će kompatibilna s izlaznom frekvencijom kada je izlaz konfiguriran kao jednostruki. Kada se konfigurira u push-pull načinu rada, izlazna frekvencija bit će 1/2 frekvencije oscilatora.

Stoga se za jednostruki izlaz može koristiti gornja jednadžba br. 3.

Za primjenu push pull-a formula će biti:

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

Kontrola mrtvog vremena

Postavljanje klina za mrtvo vrijeme regulira minimalno mrtvo vrijeme ( razdoblja između dva izlaza ).

U ovoj funkciji kada napon na DTC pin-u premaši napon rampe oscilatora, prisiljava izlaznu usporedbu da ISKLJUČI tranzistore Q1 i Q2.

IC ima interno postavljenu razinu pomaka od 110 mV koja jamči minimalno mrtvo vrijeme od oko 3% kada je DTC pin povezan s linijom uzemljenja.

Odziv mrtvog vremena može se povećati primjenom vanjskog napona na DTC pin 4. To omogućuje linearnu kontrolu nad funkcijom mrtvog vremena od zadanih 3% do maksimalno 100%, putem varijabilnog ulaza od 0 do 3,3 V.

Ako se koristi kontrola punog opsega, izlazna limenka IC može se regulirati kroz vanjski napon bez narušavanja konfiguracija pojačala pogreške.

Značajka mrtvog vremena može se koristiti u situacijama kada postane potrebna dodatna kontrola izlaznog radnog ciklusa.

Ali za pravilno funkcioniranje mora se osigurati da ovaj ulaz bude završen na naponsku razinu ili na masu i nikada ne smije ostati lebdeći.

Pojačala za pogreške

Dva pojačala s pogreškom na IC-u imaju veliko pojačanje i pristrana su kroz opskrbnu tračnicu IC-a VI. To omogućuje ulaz zajedničkog načina rada od -0,3 V do VI - 2 V.

Oba pojačala za pogreške interno su postavljena da rade poput jednostrukih pojačala s jednim napajanjem, pri čemu svaki izlaz ima samo aktivnu visoku sposobnost. Zahvaljujući toj mogućnosti, pojačala se mogu samostalno aktivirati kako bi udovoljila sužavanju PWM zahtjeva.

Budući da su izlazi dva pojačala s pogreškama povezani kao ILI kapije s ulaznim čvorom PWM usporedbe dominira pojačalo koje može raditi s minimalnim impulsnim izlazom.

Pojačala imaju svoje izlaze pristranosti sa sudoperom slabe struje, tako da IC izlaz osigurava maksimalni PWM kada su pojačala s pogreškama u nefunkcionalnom načinu.

Izlazno-upravljački ulaz

Ovaj pin IC-a može se konfigurirati tako da omogući da IC izlaz radi ili u jednostrukom načinu rada koji istovremeno izlazi oscilirajući paralelno ili u push pull načinu proizvodeći naizmjenično oscilirajuće izlaze.

Pin za kontrolu izlaza radi asinkrono, omogućujući mu izravnu kontrolu nad izlazom IC-a, bez utjecaja na stupanj unutarnjeg oscilatora ili stupanj impulsnog upravljanja flip flopa.

Ovaj je pin obično konfiguriran s fiksnim parametrom prema specifikacijama aplikacije. Na primjer, ako se želi da IC izlazi rade paralelno ili s jednim završetkom, pin za upravljanje izlazom trajno je povezan s uzemljenjem. Zbog toga se stupanj upravljanja pulsom unutar IC-a onemogućava i zamjenski japanka zaustavlja na izlaznim zatičima.

Također, u ovom načinu rada impulsi koji dolaze na kontrolu mrtvog vremena i PWM komparator zajedno nose oba izlazna tranzistora, omogućujući paralelno uključivanje / isključivanje izlaza.

Da bi se dobio push push izlazni postupak, izlazno-upravljački pin mora biti jednostavno povezan s + 5V referentnim izlaznim pinom (REF) IC-a. U tom se stanju svaki izlazni tranzistor UKLJUČAVA naizmjenično kroz bljeskalicu stupnja impulsnog upravljanja.

Izlazni tranzistori

Kao što se može vidjeti na drugom dijagramu odozgo, čip se sastoji od dva izlazna tranzistora koji imaju nepopuštene terminale emitora i kolektora.

Obje ove plutajuće stezaljke predviđene su za poniranje (primanje) ili izvor (odavanje) struje do 200 mA.

Točka zasićenja tranzistora je manja od 1,3 V kada je konfigurirana u načinu zajedničkog odašiljača, a manja od 2,5 V u zajednički kolekcionar način rada.

Oni su interno zaštićeni od kratkog spoja i prekomjerne struje.

Sklopovi primjene

Kao što je gore objašnjeno, TL494 je prvenstveno IC PWM regulatora, stoga su glavni aplikacijski krugovi uglavnom sklopovi temeljeni na PWM-u.

U nastavku se govori o nekoliko primjera sklopova koji se mogu modificirati na različite načine prema pojedinačnim zahtjevima.

Solarni punjač pomoću TL494

Sljedeći dizajn pokazuje kako se TL494 može učinkovito konfigurirati za stvaranje 5-V / 10-A preklopnog napajanja.

U ovoj konfiguraciji izlaz radi u paralelnom načinu, pa stoga možemo vidjeti da je izlazno-upravljački pin # 13 spojen na masu.

Ovdje se također vrlo učinkovito koriste dva pojačala s pogreškama. Jedno pojačalo pogreške kontrolira povratnu vezu napona putem R8 / R9 i održava izlaz konstantnim pri željenoj brzini (5V)

Drugo pojačalo pogreške koristi se za upravljanje maksimalnom strujom putem R13.

Pretvarač TL494

Evo klasičnog sklopa pretvarača izgrađenog oko IC TL494. U ovom primjeru izlaz je konfiguriran da radi na push-pull način, pa je stoga izlazno-upravljački pin ovdje povezan s referencom + 5V, što se postiže iz pin-a # 14. Najviše pinova također su konfigurirani točno onako kako je opisano u gornjoj listi podataka.

Zaključak

IC TL494 je IC za upravljanje PWM-om s vrlo preciznim uređajima za kontrolu izlaza i povratnih informacija koji osiguravaju idealnu impulsnu kontrolu za bilo koju željenu primjenu PWM kruga.

Sličan je SG3525 na mnogo načina i može se koristiti kao učinkovita zamjena za njega, iako brojevi pinova mogu biti različiti i ne baš kompatibilni.

Ako imate pitanja u vezi s ovom IC-om, slobodno ih postavite putem komentara u nastavku, rado ću vam pomoći!

Referenca: TL494 tablica podataka