TL494CN: ledningsdiagram, beskrivelse på engelsk, konverter kredsløb

Omskiftet strømforsyning (UPS) er meget almindelige. Den computer, du aktuelt bruger har UPS'en med flere udgangsspændinger (12, -12, +5, -5 og + 3,3 V, i det mindste). Stort set alle disse blokke har en chip PWM controller normalt skrive TL494CN. Dens analoge - indenlandske chip M1114EU4 (KR1114EU4).

producenter

Betragtes chip refererer til listen over de mest almindelige og udbredte af integrerede elektroniske kredsløb. Det var en forløber for en serie UC38hh PWM controllere virksomheder Unitrode. I 1999 blev firmaet overtaget af Texas Instruments, og siden da begyndte at udvikle den linje af controllere, hvilket førte til oprettelsen i begyndelsen af 2000'erne. TL494 serie chips. Udover de allerede nævnte ovenfor UPS, kan de findes i den konstante spænding regulator, en styrbar aktuator, i softstartere - kort sagt, hvor der anvendes PWM-kontrol.

Blandt de virksomheder, til at klone denne chip, der indeholder sådanne verdenskendte mærker som Motorola, Inc., International Rectifier, Fairchild Semiconductor, ON Semiconductor. Alle af dem giver en detaljeret beskrivelse af sine produkter, det såkaldte TL494CN datablad.

dokumentation

Analyse af denne type chip beskrivelser fra forskellige producenter viser den praktiske identitet af dets karakteristika. Mængden af information, drevet af forskellige firmaer, næsten den samme. Desuden TL494CN datablad fra mærker som Motorola, Inc. og ON Semiconductor repetitive i sin struktur, nævnt figurer, tabeller og diagrammer. Det er noget anderledes end dem ved præsentationen af materialet fra Texas Instruments, men ved nærmere undersøgelse bliver det klart, hvad der menes med et identisk produkt.

Udpegelse TL494CN chip

Beskrivelse af sin traditionelt begynde med udnævnelsen og listen over interne enheder. Det er en PWM-controller med en fast frekvens, fortrinsvis beregnet til anvendelse i UPS, og med følgende træk:

• sawtooth generator (STG);
• fejlforstærkeren;
• en referencekilde (reference) spænding 5 V;
• justeringskredsløb "dødtid";
• udgangstransistor tænder strømmen til 500 mA;
• udvælgelseskoblingen en- eller to-takts driftsform.

indstillinger begrænser

Som med alle andre chips i TL494CN beskrivelse må nødvendigvis indeholde en liste over tilladte maksimale ydeevne. Lad os give dem på grundlag af Motorola, Inc.:

1. Forsyningsspænding: 42 V
2. Kollektorspændingen af udgangstransistoren 42 V.
3. Strømudgang transistorkollektor: 500 mA.
4. Forstærker indgangsspændingsområdet fra - 0,3 V til 42 V.
5. Effekttab (ved t <45 ° C): 1000 mW.
6. Opbevaringstemperatur: -55 til +125 ° C
7. Rækken af driftstemperaturer fra 0 til +70 ° C

Det skal bemærkes, at parameteren 7 TL494IN chip noget bredere fra -25 til +85 ° C

TL494CN chip design

Beskrivelse på russisk tilbagetrækning af dets krop er vist i figuren nedenfor.

Chippen er placeret i en plast (som angivet med bogstavet N i slutningen af dens symboler) 16-pin pakke med PDP-pin type.

Udseende er det vist på billedet nedenfor.

TL494CN: et funktionelt kredsløb

Således opgave ved dette kredsløb er en pulsbreddemodulation (PWM eller Engl. Impulsbreddemodulerede (PWM)) af spændingsimpulser frembragt i både regulerede og uregulerede UPS. De elektriske blokke af den første type impulsvarighed interval generelt når den maksimale mulige værdi (~ 48% for hver udgang i push-pull kredsløb, er meget udbredt til power automotive audio forstærkere).

TL494CN chip har i alt seks terminaler til udgangssignaler, fire af dem (1, 2, 15, 16) er internt indgange fejlen forstærkere, der anvendes til beskyttelse af UPS fra aktuelle og potentielle overbelastninger. Kontakt № 4 - er indgangssignalet fra 0 til 3 V for at justere forholdet pligt rektangulære udgangsimpulser, og № 3 er outputtet fra komparatoren og kan bruges på flere måder. Anden 4 (numre 8, 9, 10, 11) er frie samlere og emittere på transistorerne med en tilladt belastningsstrøm på 250 mA (med kontinuerlig drift ikke mere end 200 mA). De kan tilsluttes parvis (9, 10, og 8 til 11) til styring af kraftige field transistorer (MOSFET-transistorer) med en tilladt strøm på 500 mA (ikke mere end 400 mA kontinuerlig drift).

Hvad er den interne TL494CN enhed? Scheme det er vist nedenfor.

Chippen har et integreret referencespændingskilde (PEI) +5 (№ 14). Det anvendes typisk som en referencespænding (inden for ± 1%) påført indgangskredsløbene der forbruger mindre end 10 mA, for eksempel på terminalen 13 vælge en- eller to-takts driftsform kredsløb: tilstedeværelsen derpå +5 udvalgte anden tilstand , hvis det minus spænding - først.

At justere frekvensen af den sawtooth generator (STG), kondensatoren og modstanden er forbundet til terminalerne 5 og 6. Selvfølgelig chippen har terminaler til forbindelse af plus og minus strømkilde (numre 12 og 7, henholdsvis) i området fra 7 til 42 V.

Fra diagrammet fremgår det, at der er en række af indre enheder TL494CN. Beskrivelse på russisk af deres funktion vil blive givet nedenfor i løbet af præsentationen.

Output funktion af indgangssignalerne

Som enhver anden elektronisk enhed. velovervejet chip har sine egne indgange og udgange. Vi starter med den første. Det har allerede en liste over disse resultater TL494CN blev givet. Beskrivelse på russisk deres funktionalitet vil blive yderligere givet med detaljerede forklaringer.

konklusion 1

Denne positive (ikke-inverterende) indgang af fejlsignalet forstærkeren 1. Når spændingen over den er lavere end spændingen ved terminal 2, vil udgangssignalet fra fejlforstærkeren 1 har et lavt niveau. Hvis det er højere end på pin 2, fejlsignalet forstærker 1 bliver høj. Udgangen af forstærkeren væsentlige replikerer den positive indgang anvendelse af O 2 som reference. Funktioner fejl forstærkere vil blive beskrevet mere detaljeret nedenfor.

konklusion 2

Denne indgang negative (inverterende) af fejlsignalet forstærkeren 1. Hvis output er højere end på pin 1, vil fejlforstærkeren 1 udgang være lav. Hvis spændingen på denne stift er mindre end spændingen ved terminal 1, forstærkerudgangen er høj.

konklusion 15

Det fungerer nøjagtig det samme som antallet 2. Ofte er den anden fejl forstærker ikke brugt TL494CN. Skema optagelse i dette tilfælde omfatter blot en tap 15 forbundet til det 14. (referencespænding + 5V).

konklusion 16

Det fungerer på samme som antallet 1. Det er normalt fastgjort til det samlede antal 7, når den anden forstærker ikke er i brug fejl. Med tappen 15 forbundet til +5 V og № 16 forbundet til en fælles, anden forstærker ydelsen er lav og har derfor ingen virkning på chippen.

konklusion 3

Denne kontakt og hver intern forstærker TL494CN forbundet gennem dioder. Hvis produktionen af nogen af dem skifter fra en lav til en høj grad, så det № også 3 bliver høj. Når signalet på pinden overstiger 3,3 volt, er udgangen puls slukket (nul arbejdscyklus). Når spændingen over det er tæt på 0, maksimum impulsbredden. Mellem 0 og 3,3 V, impulsbredden er fra 50% til 0% (for hver af PWM regulatorudgange - ved terminalerne 9 og 10 i de fleste anvendelser).

Om nødvendigt, kan sporet 3 anvendes som indgangssignal, eller kan anvendes til at tilvejebringe dæmpende ramp impulsbredder. Hvis spændingen over den er høj (> ~ 3,5 V), er der ingen måde at starte UPS PWM-controller (pulser der mangler fra det).

konklusion 4

Den styrer rækken af forholdet pligt output pulser (Engl. Dead-Time Control). Hvis spændingen over det er tæt på 0, indretningen er i stand til at generere både den lavest mulige, og den maksimale impulsbredde (som er defineret af indgangssignaler). Hvis udgangsspændingen er ca. 1,5 V, vil outputpulsbredde være begrænset til 50% af sin maksimale bredde (cyklus eller ~ 25% duty for en push-pull-mode PWM controller). Hvis spændingen over den er høj (> ~ 3,5 V), er der ingen måde at starte UPS TL494CN. Kredsløbet omfatter ofte inklusion № 4 forbundet direkte til jord.

• Det er vigtigt at huske! Signalet ved terminalerne 3 og 4 skal være under ca. 3,3 V. Og hvad vil der ske, når det er tæt, for eksempel + 5V? Hvordan kan man så opfører TL494CN? Kørsel spænding konverter deri vil ikke producere impulser, dvs. ikke udgangsspændingen af UPS.

konklusion 5

Det tjener til at forbinde timingen kondensator Ct, og dens anden kontakt er forbundet til jord. kapacitansværdier generelt fra 0,01 uF til 0,1 uF. Ændringer i værdien af denne komponent fører til en ændring i frekvens og GPN udgangsimpulser af PWM controller. Sædvanligvis anvendes der høj kvalitet kondensatorer med meget lav temperaturkoefficient (en meget lille ændring i kapacitans med temperaturen).

konklusion 6

For at tilslutte vryamyazadayuschego modstand Rt, og dens anden kontakt er forbundet til jord. Værdier Rt og Ct bestemme hyppigheden FPG.

• f = 1,1: (Rt x Ct).

konklusion 7

Han slutter sig til jord kredsløb af enheden til PWM-controlleren.

konklusion 12

Han Markeret breve VCC. Han får selskab af "plus» TL494CN strømforsyning. Skema inklusion indeholder typisk № 12 forbundet med strømkilden kontakten. Mange UPS bruger dette fund at tænde for strømmen (og UPS selv) og slukke den. Hvis den har en 12 V og nummer 7 er jordet, vil FPG og ION chip arbejde.

konklusion 13

Denne indgang driftsform. Dets drift er blevet beskrevet ovenfor.

En funktion udsende udgangssignalerne

de blev ovenfor anført for TL494CN. Beskrivelse på russisk deres funktionalitet vil blive givet nedenfor med detaljerede forklaringer.

konklusion 8

Denne chip har to NPN-transistor, som er dens vigtigste resultater. Dette fund - kollektoren i transistoren 1 er normalt forbundet med en jævnspændingskilde (12). Ikke desto mindre er ordningerne i nogle enheder det anvendes som et output, og kan ses på dens bugte (som ved nummer 11).

konklusion 9

Denne emitter på transistoren 1. Det styrer UPS power transistor (felt i de fleste tilfælde) i push-pull kredsløb, enten direkte eller via en mellemliggende transistor.

konklusion 10

Denne emitter på transistoren 2. I single-ended signal operation det er det samme som i № 9. tilstand signaler totaktsmotorer №№ 9 og 10 i modfase, t. E. Når et højt signalniveau på den anden det er lav, og omvendt. I de fleste enheder udgangssignalerne fra emitterne af transistor afbrydere styret af kraftfulde chips betragtes FETs drives ind ON-tilstand, når spændingen ved terminalerne 9 og 10 er højt (over ~ 3,5 V, men det gælder ikke for det niveau på 3,3 V ved № № 3 og 4).

konklusion 11

Denne kollektor på transistoren 2 er normalt forbundet med en jævnspændingskilde (+12 V).

• Bemærk: på TL494CN kredsløbsanordninger inkorporerer den kan omfatte så PWM controller udlæser begge samlere stadig emittere på transistorerne 1 og 2, selvom den anden udførelsesform er mere almindelig. Men der er muligheder, når den kommer i kontakt 8 og 11 udgange. Hvis du finder en lille transformer i kredsløbet mellem chippen og MOSFET, output sandsynligvis taget det med dem (med overskrifter).

konklusion 14

Denne udgangsspænding reference, som beskrevet ovenfor.

virkemåde

Hvordan virker det TL494CN chip? Beskriver hvordan man kan give hendes arbejde er baseret på Motorola, Inc. Udgangsimpulser med pulsmodulation opnås ved at sammenligne rampesignalet med en positiv Ct kondensator med nogen af de to styresignaler. Logik NOR output transistorerne Q1 og Q2 kontrol, åbne dem kun, når signalet på uret input (C1) på aftrækkeren (se. TL494CN funktionelle kredsløb) bliver et lavt niveau.

Hvis således input C1 triggerkode-ét niveau, er udgangstransistorerne lukket i begge driftsarter: single-ended og push-pull. Hvis denne indgang signal er til stede clockfrekvens i push-pull-mode transistoromskiftere poocherdno åbne ved ankomsten af klokimpulsen til at udløse cutoff. I en asymmetrisk tilstand er udløseren ikke anvendes, og begge output nøgle åbnes synkront.

Dette er en åben tilstand (i begge tilstande) er kun mulig i en del af perioden GPN når rampespænding er større end styresignalerne. Således en stigning eller et fald i størrelsen af styresignalet bevirker lineær stigning eller henholdsvis sænke spændingen pulsbredde på chip udgange.

Som styresignalerne kan påføres spændingen klemme 4 (kontrol "dødtid"), fejlforstærkeren input eller input af feedbacksignal fra terminal 3.

De første skridt til at arbejde med chippen

Forinden enhver nyttig enhed, anbefales det at lære at arbejde TL494CN. Sådan kontrolleres det fungerer?

Tag din udvikling bord, satte hende chip og forbinde ledningerne i henhold til nedenstående diagram.

Hvis alt er tilsluttet korrekt, vil ordningen fungere. Lad ben 3 og 4 er ikke gratis. Brug din oscilloskop til at teste GPN - til ben 6, bør du se en savtakket spænding. Udgangene vil være nul. Hvordan kan vi bestemme deres ydeevne i TL494CN. Kontrol den kan udføres som følger:

1. Forbind tilbagekoblingsudgang (№ 3) og kontrollen output "dødtid» (№ 4) til den fælles terminal (№ 7).
2. Nu skal du finde de rektangulære impulser til chippen udgange.

Hvordan kan man øge udgangssignalet?

TL494CN output er temmelig lav-strøm, og du, selvfølgelig, vil have mere magt. Derfor har vi brug for at tilføje nogle power transistorer. Den mest enkle at bruge (og meget let at få - fra den gamle computer bundkort) n-kanal power MOSFETs. Vi bør således invertere udgangssignalet TL494CN, t. Til. Hvis du tilslutter n-kanal MOSFET til det, i mangel af en impuls på udgangen af chippen vil være åbne for strømmen af jævnstrøm. I dette tilfælde kan MOS transistor simpelthen brænde ... Så gat universel NPN-transistor og tilslut efter følgende skema.

Kraftfuld MOS transistor i dette kredsløb styres af passiv tilstand. Det er ikke særlig god, men til testformål, og lavt strømforbrug er velegnet. R1 i kredsløbet er belastningen npn-transistor. Vælg det i henhold til dens maksimalt tilladelige strømaftager. R2 repræsenterer vores belastning effekttrin. Ved disse forsøg vil den blive erstattet af en transformer.

Hvis vi nu ser på oscilloskopet signaludgang kredsløb 6, vil du se en "sav". Den № 8 (K1) kan stadig synlige firkantimpulser, og flugten af MOS transistor er de samme i form pulser, men af større størrelsesorden.

Hvordan at hæve udgangsspænding?

Lad os tage nogle spænding højere ved hjælp TL494CN. Tilslutning diagram og ledninger ved hjælp af den samme - på breadboard. Selvfølgelig har en tilstrækkelig høj spænding på det ikke få, jo mere er der af en radiator for strømmen MOSFET. Og dog, tilslut den lille transformator til udgangstrinnet, i henhold til denne ordning.

Transformerens primære vikling består af 10 vindinger. Den sekundære vikling omfatter 100 vindinger omkring. Således omdannelsen-forhold på 10. Hvis filen 10B i den primære vikling, skal du få omkring 100 V udgang. Kernen er fremstillet af ferrit. Det er muligt at bruge nogle mellemstor kerne fra pc'en strømforsyningsenheden transformer.

Vær forsigtig, transformeren output højspænding. Den nuværende er meget lav, og vil ikke dræbe dig. Men du kan få en god hit. En anden fare - hvis du indstiller en stor kondensator på outputtet, vil det ophobes en stor ladning. Derfor, efter at have slukket kredsløbet, det skal være afsluttet.

På udgangene af kredsløbet kan omfatte enhver form for pærer, som på billedet nedenfor. Det fungerer fra en DC-spænding, og det tager omkring 160 V til at lyse op. (Power Hele apparatet er omkring 15 - på rækkefølgen nedenfor.)

Kørsel med transformer output det er meget udbredt i alle UPS, herunder PC'ens strømforsyning. I disse anordninger er den første transformer forbundet via transistoromskiftere til PWM output kontrolleren tjener til elektrisk isolering af den lave spænding af kredsløbet består TL494CN på sin højspænding del, der omfatter en transformator.

spændingsregulator

Som regel selvstændige foretaget små elektroniske apparater drevet UPS giver en standard PC foretaget på TL494CN. Circuit af de velkendte PC strømforsyninger, og blokkene er let tilgængelige, som millioner af ældre pc'er årligt bortskaffes eller sælges til reservedele. Men som regel, UPS genererer en spænding på højst 12 V. Dette er for lille til den variable frekvens drev. Selvfølgelig kunne du prøve at bruge en pc UPS høj spænding på 25 V, men det vil være svært at finde og for meget magt spredes i spænding på 5 V logiske elementer.

Dog TL494 (eller analoger) kan konstrueres ud fra ethvert kredsløb på udgangen øget kraft og spænding. Ved hjælp af typiske detaljer i UPS PC power MOSFET på bundkortet, kan du bygge en PWM spænding regulator på TL494CN. Konverteren kredsløb er vist nedenfor.

På den kan du se ordningen skifte kredsløb og output fase af to transistorer: en universel og kraftfuld npn- MOS.

De vigtigste dele: T1, Q1, L1, D1. Bipolar T1 anvendes til at styre strømmen MOSFET, forbundet på en forenklet måde, såkaldte. "Passiv". L1 er induktansen af induktoren HP-printer gamle (ca. 50 omgange, 1 cm højde, 0,5 cm bredde med viklinger åbent gasspjæld). D1 - er Schottky diode fra en anden enhed. TL494 forbundet til en alternativ fremgangsmåde i forhold til ovenstående, selvom man kan bruge nogen af dem.

C8 - lille kapacitet kondensator for at forhindre støj effekt kommer til indgangen af fejlforstærkeren, 0,01uF værdi er mere eller mindre normalt. Større værdier vil bremse installationen af den ønskede spænding.

C6 - kondensator endnu mindre, anvendes det til at filtrere den højfrekvente støj. Dens lagerkapacitet - op til flere hundrede pF.