Как работает зарядное устройство для автомобильного аккумулятора на TL494. Какие компоненты необходимы для сборки. Как собрать и настроить зарядное устройство самостоятельно. Какие преимущества у данной схемы.
Принцип работы зарядного устройства на TL494
Зарядное устройство на микросхеме TL494 работает по принципу ключевого стабилизатора тока с контролем достигнутого напряжения на аккумуляторе. Основные компоненты схемы:
- Микросхема TL494 — формирует ШИМ-сигнал для управления ключевым транзистором
- Силовой ключевой транзистор — коммутирует ток заряда
- Дроссель — накапливает энергию
- Диоды — выпрямляют напряжение
- Шунт — измеряет ток заряда
- Делитель напряжения — контролирует напряжение на аккумуляторе
Микросхема TL494 формирует ШИМ-сигнал, который управляет открытием и закрытием ключевого транзистора. Когда транзистор открыт, через дроссель протекает ток, и в нем накапливается энергия. При закрытии транзистора энергия из дросселя через диод поступает в аккумулятор. Изменяя скважность ШИМ-сигнала, можно регулировать средний ток заряда.
Основные компоненты схемы зарядного устройства
Для сборки зарядного устройства на TL494 потребуются следующие ключевые компоненты:
- Микросхема TL494
- Силовой транзистор (например, TIP3055)
- Дроссель (15-100 витков на ферритовом сердечнике)
- Диодный мост на ток 10А
- Шунт 0.1 Ом 5 Вт
- Трансформатор 220В/18В мощностью 100-200 Вт
- Радиатор площадью 200-400 см²
- Переменные резисторы для регулировки тока и напряжения
Важно правильно подобрать номиналы всех компонентов в соответствии с желаемыми параметрами зарядного устройства.
Порядок сборки зарядного устройства
Сборку зарядного устройства на TL494 рекомендуется выполнять в следующем порядке:
- Изготовить печатную плату по предложенной схеме
- Установить на плату все компоненты, кроме силовых элементов
- Смонтировать силовой транзистор, диоды и шунт на радиатор
- Намотать дроссель на ферритовом сердечнике
- Собрать все компоненты в корпус, подключить трансформатор
- Выполнить монтаж проводами согласно схеме
- Настроить выходные параметры подстроечными резисторами
При сборке важно обеспечить хорошее охлаждение силовых компонентов и надежную изоляцию высоковольтной части.
Настройка и проверка работоспособности
Для настройки собранного зарядного устройства необходимо выполнить следующие шаги:
- Подключить к выходу резистивную нагрузку вместо аккумулятора
- Подать питание и проверить наличие выходного напряжения
- Настроить максимальный ток заряда резистором R3
- Настроить максимальное напряжение резистором R9
- Проверить работу защиты от перенапряжения
- Измерить пульсации выходного напряжения
При правильной сборке и настройке устройство должно обеспечивать стабильный заданный ток заряда и отключаться при достижении напряжения окончания заряда.
Преимущества зарядного устройства на TL494
Зарядное устройство на микросхеме TL494 имеет ряд преимуществ по сравнению с другими схемами:
- Высокий КПД за счет импульсного преобразования
- Возможность точной регулировки тока и напряжения
- Защита аккумулятора от перезаряда
- Небольшие габариты и вес
- Низкая стоимость компонентов
- Возможность использования в качестве лабораторного БП
Благодаря этим преимуществам, данная схема является оптимальным выбором для самостоятельной сборки зарядного устройства.
Возможные проблемы при сборке и их решение
При сборке зарядного устройства на TL494 могут возникнуть следующие проблемы:
- Отсутствие выходного напряжения — проверить правильность подключения и исправность TL494
- Перегрев силового транзистора — увеличить площадь радиатора или установить вентилятор
- Большие пульсации на выходе — увеличить емкость выходного конденсатора
- Нестабильность тока заряда — подобрать номиналы в цепи обратной связи
Большинство проблем решается проверкой монтажа и подбором номиналов компонентов. При возникновении затруднений рекомендуется обратиться к более подробным инструкциям.
Меры безопасности при работе с зарядным устройством
При работе с зарядным устройством на TL494 необходимо соблюдать следующие меры безопасности:
- Использовать качественную изоляцию высоковольтной части
- Не прикасаться к силовым компонентам во время работы
- Обеспечить надежное заземление корпуса
- Не превышать максимально допустимые токи и напряжения
- Работать с устройством только в хорошо проветриваемом помещении
Соблюдение этих простых правил позволит избежать поражения электрическим током и других опасных ситуаций при эксплуатации зарядного устройства.
Усилитель 500Вт класс D на TL494
Построить мощный усилитель для сабвуферного канала хотят многие, но чем больше мощность тем сложнее схемы, нужны мощные двухполярные источники питания, хорошие системы охлаждения зачастую принудительные.
В этой статье представлен довольно простой и мощный усилитель D класса на дешевых деталях которые можно легко купить в любом радио магазине. Такой усилитель под силу собрать каждому, как и начинающему так и опытному радиолюбителю. Усилитель питается от постоянного однополярного источника питания от 30В до 100В и способен отдать в нагрузку до 500Вт.
Схема усилителя:
Схема усилителя построена на ШИМ драйвере TL494, на выходе используются N-Channel MOSFET транзисторы, для большой выходной мощности следует использовать мощные выходные транзисторы такие как IRF250 или IRF460 установив их на небольшой радиатор.
Источник питания должен быть с большим выходным током и напряжением 30-100В, для питания микросхемы TL494 используется маломощный источник питания 8-12В. При правильной сборке усилитель начинает работать сразу.
Печатная плата усилителя:
Список деталей:
R1=1K
R2,R5=47K
R3=10K
R4=470R
R6=8K2
R7=56R
R8=2R2
R9=470R
R10=56R
C1=1uF/16V
C2, C3=1N
C4, C6=10uF/50V
C5=2N2
C7, C9, C10=220uF-1000uF/100V
C8= 100N/400V
C11, C12= 1uF — 4u7F / 400V
Q1= MJE350
Q2, Q3=MJE340
Q4, Q5= IRF540, IRF460, IRF250, IRF 4227 N-Channel Mosfet
L1= 22uH — 35uH
J1= Вход усилителя
J2= Напряжение питания TL494 8-12V
J3= Напряжение питания выходного каскада +30 — 100В
J4= Выход на динамик
Фото собранного усилителя:
Печатная плата
Источник: elcircuit.com
АВТОМОБИЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ на TIP142 TIP147 200W и преобразователь DC DC на TL494
Усилитель развивает мощность 2х100Вт в стерео включении или 200Вт моно (в мостовом включении).
Усилитель построен по схеме Дарлингтона.
Усилитель, называется именно так, не по причине, что его автор ДАРЛИНГТОН, а потому, что выходной каскад усилителя мощности построен на дарлингтоновских (составных) транзисторах.
Для справки: два транзистора одинаковой структуры соединены специальным образом для высокого усиления. Такое соединение транзисторов образует составной транзистор, или транзистор Дарлингтона — по имени изобретателя этого схемного решения. Такой транзистор используется в схемах работающих с большими токами (например, в схемах стабилизаторов напряжения, выходных каскадов усилителей мощности) и во входных каскадах усилителей, если необходимо обеспечить большой входной импеданс. Составной транзистор имеет три вывода (база, эмиттер и коллектор), которые эквивалентны выводам обычного одиночного транзистора. Коэффициент усиления по току типичного составного транзистора, у мощных транзисторов ≈1000 и у маломощных транзисторов ≈50000.
Достоинства транзистора Дарлингтона
— Высокий коэффициент усиления по току.
— Cхема Дарлингтона изготавливается в виде интегральных схем и при одинаковом токе рабочая поверхность кремния меньше, чем у биполярных транзисторов. Данные схемы представляют большой интерес при высоких напряжениях.
Недостатки составного транзистора
— Низкое быстродействие, особенно перехода из открытого состояния в закрытое. По этой причине составные транзисторы используются преимущественно в низкочастотных ключевых и усилительных схемах, на высоких частотах их параметры хуже, чем у одиночного транзистора.
— Прямое падение напряжения на переходе база-эмиттер в схеме Дарлингтона почти в два раза больше чем в обычном транзисторе, и составляет для кремниевых транзисторов около 1,2 — 1,4 В.
— Большое напряжение насыщения коллектор-эмиттер, для кремниевого транзистора около 0,9 В для маломощных транзисторов и около 2 В для транзисторов большой мощности.
Входной каскад — усилитель на TL072P
TIP147 и TIP142 darlington-транзисторы используются на выходе усилителя мощности, и вместо них можно использовать BDW83C, BDW84C.
Схема двухполярного БП +35v -35v на TL494, необходимого для нормальной работы УНЧ. Подача перекрестного контура регулируется транзисторами TIP41C TIP42C
Сердцем блока питания является трансформатор EI33 от AT или ATX БП. Об использовании этого трансформатора очень много статей. МОП-транзисторы IRF1010N, управляемые выходом с TL494, могут быть заменены на IRF3205, IRFZ44, 50N06.
Небольшое видео автора о настройке, порядке построения и работе данного усилителя:
И конечно печатная плата.
Еще записи по теме
зарядное устройство из компьютерного БП
TL494 схемы, которые представлены в этой статье, предназначены для изготовления источника питания с регулируемым выходным напряжением в пределах от 4,5v до 26v и силой тока 13А. Кроме этого, используя одну из этих схем, можно собрать зарядное устройство на базе блока питания от компьютера.
TL494 схемы для зарядного устройства на основе компьютерного блока питания
Ниже представлены для повторения четыре принципиальные схемы с использованием ИС TL494 схемы.
Здесь показана схема устройства, созданного на основе устаревшего компьютерного АТ блока питания на IC TL494 с выходной мощностью 200 Вт гарантирующий ток, примерно 11 — 13А.
Здесь схема, в основе которой использован более современный АТX блок питания, также выполненный на TL494
Модернизация
Наиболее важным и нужным моментом в усовершенствовании схемы является следующий шаг. Убираем все ненужные провода, которые выходят из корпуса блока питания на коннекторы материнской платы. Однако, убирать надо не все, оставить нужно четыре провода желтого цвета под напряжение +12v и четыре черных идущих на корпус и каждую «четверку» переплетаем в виде косички.
Далее, ищем на печатной плате чип с кодовым обозначением 494, впереди этого номера возможны дополнительные буквенные обозначения. Также следует обратить внимание, что в БП могут быть установлены аналоги микросхемы TL494, такие как например: KA7500, MB3759, но схема включения у них аналогичная оригиналу. Теперь нужно найти постоянный резистор установленный в цепи первого вывода микросхемы и идущий на контакт +5v (это там, где раннее находились провода красного цвета) и убираем его тоже.
Для блока питания с возможностью регулировки напряжения в диапазоне от 4v до 25v, постоянный резистор R1 должен иметь номинальное сопротивление 1кОм. Помимо этого, в выходной цепи постоянного напряжения +12v, необходимо поставить электролитический конденсатор с большей емкостью, чем которая указана в оригинале.
В случае изготовления зарядного устройства, то этот конденсатор лучше вообще не ставить. Далее, желтыми проводами, которые сплетены в «косичку» (+12v), на кольце диаметром 25мм из феррита 2000НМ делаем несколько витков.
Примечание: нужно обратить внимание на то, что в цепи выпрямителя напряжения 12v установлена диодная сборка, или может быть пара диодов включенных встречно. Так вот, этот диодный узел рассчитан на работу с напряжением, ток которого не превышает 3А. Поэтому данную сборку нужно заменить на ту, которая установлена в цепи 5 вольтового напряжения, так как она имеет лучшие электрические параметры.
То есть, рассчитана на рабочее напряжение 40v и ток 10A, но если найдете готовую сборку BYV42E-200, которая выдерживает прямой ток 30A и напряжение 200v, то лучше будет если вы поставите ее. Как вариант, можно использовать пару выпрямительных диодов КД2999, включенных встречно друг другу. В таблице представленной ниже, можно подобрать оптимальные параметры необходимых вам диодов.
Если блок питания АТХ, то для его запуска нужно соединить провод soft-on с идущим на корпус проводником (на коннектор подается провод зеленого цвета). Вентилятор необходимо повернуть на 180°, что бы поток воздуха направлялся во внутреннюю часть БП. В случае использования устройства по прямому назначению, то тогда лучше будет подать питание на вентилятор от 12 вывода микросхемы через сопротивление с номиналом 100 Ом.
Сам корпус устройства нужно изготавливать из диэлектрического материала и с достаточным количество вентиляционных отверстий.
Так же, нужно иметь ввиду, что во время включения блока питания, происходит мощный бросок тока, при этом может включится система защиты. Однако, у меня устройство защиты свободно воспринимает ток в 9 ампер при включении аппарата и не срабатывает. В случае, у кого-то появится такая проблема, то тогда необходимо будет создать двухсекундную задержку включения нагрузки во время старта.
Вот ниже представлен еще один хороший вариант усовершенствования блока питания от компьютера.
Эта принципиальная схема в состоянии изменять выходное напряжение в пределах от 0,9v до 32v и силу тока от 0,09v до 10A.
TL494 ШИМ — КОНТРОЛЛЕР — DataSheet
1 Характеристики
- Готовый ШИМ — контроллер
- Незадействованные выводы для 200 мА приемника или источника тока
- Выбор однотактного или двухтактного режима работы
- Внутренняя схема запрещает двойной импульс на выходе
- Изменяемое время задержки обеспечивает контроль всего спектра
- Внутренний регулятор обеспечивает 5 В стабильного напряжения с допуском 5%
- Схема архитектуры позволяет легко синхронизироваться
2 Применение
- Настольные ПК
- Микроволновые печи
Источники питания: AC/DC; изолированный; с коррекцией коэффициента мощности; >90 Вт
- Серверы БП
- Солнечные микро-преобразователи
- Стиральные машины классов : Low-End и High-End
- Электровелосипеды
- Источники питания: AC/DC; изолированный; без коррекции коэффициента мощности; <90 Вт
- Датчики дыма
- Солнечные преобразователи
3 Описание
TL 494 включает в себя все функции необходимые для построения схемы управления широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на одном кристалле. Предназначен в основном для управления питанием, это устройство дает гибкость для конкретного применения в адаптации в схемах управления блоков питания. TL 494 содержит два усилителя ошибки, внутренний регулируемый генератор, (DTC) управляемый компаратор временной задержки, импульсно управляемый переключатель, источник опорного напряжения 5В ± 5%, контроль выходной цепи.
Усилители ошибки выдают синфазное напряжение в диапазоне -0.3 В to Vcc — 2 В. Компаратор времени задержки имеет фиксированное смещение, что дает 5% временную задержку. Внутренний генератор можно обойти путем отключения вывода RT и подключения пилообразного напряжения к CT, что применяется для общих цепей в синхронизации источников питания.
Независимые выходные формирователи на транзисторах дают возможность подключать нагрузку по схеме с общим эмиттером либо по схеме эмиттерного повторителя. Выходной каскад микросхем TL493/4/5 работает в однотактном или двухтактном режиме с возможностью выбора режима с помощью специального входа. TL494 может работать в однотактном и двухтактном режиме. Архитектура устройства не дает возможности подачи двойного импульса в двухтактном режиме.
TL494C может работать в диапазоне температур от 0°C до 70°C. TL494I работает в диапазоне температур от –40°C до 85°C.
| Серийный номер | Корпус(кол-во выводов) | Размеры |
| TL 494 | SOIC (16) | 9.90 мм × 3.91 мм |
| PDIP (16) | 19.30 мм × 6.35 мм | |
| SOP (16) | 10.30 мм × 5.30 мм | |
| TSSOP (16) | 5.00 мм × 4.40 мм |
4 Расположение и назначение выводов
Цоколевка TL494| Вывод | Тип | Описание | |
| Название | Номер | ||
| 1IN+ | 1 | I | Неинвертирующий вход усилителя ошибки 1 |
| 1IN- | 2 | I | Инвертирующий вход усилителя ошибки 1 |
| 2IN+ | 16 | I | Неинвертирующий вход усилителя ошибки 2 |
| 2IN- | 15 | I | Инвертирующий вход усилителя ошибки 2 |
| C1 | 8 | O | Коллектор Биполярного Плоскостного Транзистора (БПТ) 1 |
| C2 | 11 | O | Коллектор БПТ 2 |
| CT | 5 | — | Вывод для подключения конденсатора для установки частоты генератора |
| DTC | 4 | I | Вход компаратора задержки времени |
| E1 | 9 | O | Эмиттер БПТ 1 |
| E2 | 10 | O | Эмиттер БПТ 2 |
| FEEDBACK | 3 | I | Вывод для обратной связи |
| GND | 7 | — | Общий |
| OUTPUT CTRL | 13 | I | Выбор режима работы |
| REF | 14 | O | Опорное напряжение 5В |
| RT | 6 | — | Вывод для подключения резистора для установки частоты генератора |
| VCC | 12 | — | Напряжение питания (+) |
5 Спецификация
5.1 Абсолютные максимальные значения
| Мин. | Макс. | Ед. Изм. | ||
| VCC Напряжение питания | 41 | В | ||
| VI Напряжение на входе усилителя | VCC + 0.3 | В | ||
| VO Напряжение на коллекторе | 41 | В | ||
| IO Ток коллектора | 250 | мА | ||
| Температура припоя 1,6 мм в течении 10 сек. | 260 | °C | ||
| Tstg Температура хранения | –65 | 150 | °C | |
5.2 Значения электростатического заряда
| Макс. | Ед. изм. | ||
| V(ESD) Электростатический заряд | Модель человеческого тела (HBM), посредством ANSI/ESDA/JEDEC JS-001, все выводы | 500 | В |
| Модель заряда на устройстве (CDM), посредством JEDEC спецификации JESD22-C101, все выводы | 200 | В | |
5.3 Рекомендуемые рабочие значения
| Мин. | Макс. | Ед. Изм. | |
| VCC Напряжение питания | 7 | 40 | В |
| VI Напряжение на входе усилителя | -0,3 | VCC – 2 | В |
| VO Напряжение на коллекторе | 40 | В | |
| Ток коллектора (каждого транзистора) | 200 | мА | |
| Ток обратной связи | 0,3 | мА | |
| fOSC Частота генератора | 1 | 300 | мА |
| CT Емкость конденсатора генератора | 0,47 | 10000 | кГц |
| RT Сопротивление резистора генератора | 1,8 | 500 | кОм |
| TA Рабочая температура на открытом воздухе | 0 | 70 | °C |
| -40 | 85 | °C |
5.4 Тепловые характеристики
В рабочем диапазоне температур на открытом воздухе
| Параметр | TL494 | Ед. изм. | ||||
| D | DB | N | NS | PW | ||
| RθJA Полное тепловое сопротивление для корпуса | 73 | 82 | 67 | 64 | 108 | °C/Вт |
5.5 Электрические характеристики
В рабочем диапазоне температур на открытом воздухе, VCC = 15 В, f = 10 кГц
| Параметр | Условия испытаний(1) | TL494C, TL494I | Ед. изм | ||
| Мин. | Тип.(2) | Макс. | |||
| Выходное напряжение (REF) | IO = 1 мА | 4.75 | 5 | 5.25 | В |
| Регулировка входа | VCC от 7 В до 40 V | 2 | 25 | мВ | |
| Регулировка выхода | IO от 1 мА to 10 мА | 1 | 15 | мВ | |
| Изменение выходного напряжения при температуре | ΔTA от MIN до MAX | 2 | 10 | мВ/В | |
| Выходной ток короткого замыкания(3) | REF = 0 V | 25 | мА | ||
(1) Для условий указанных как MIN или MAX используются соответствующие значения, указанные в рекомендуемых условиях эксплуатации.
(2) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при TA = 25°C.
(3) Продолжительность короткого замыкания не должна превышать одну секунду.
5.6 Электрические характеристики генератора
CT = 0,01 мкФ, RT = 12 кОм
| Параметр | Условия испытаний(1) | TL494C, TL494I | Ед. изм. | ||
| Мин. | Тип.(2) | Макс. | |||
| Частота | 10 | кГц | |||
| Стандартное отклонение частоты(3) | Все значения VCC, CT, RT, и TA постоянны | 100 | Гц/кГц | ||
| Изменение частоты от напряжения | VCC от 7 В до 40 В, TA = 25°C | 1 | Гц/кГц | ||
| Изменение частоты от температуры(4) | ΔTA — от MIN до MAX | 10 | Гц/кГц | ||
(1) Для условий указанных как MIN или MAX используются соответствующие значения, указанные в рекомендуемых условиях эксплуатации.
(2) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при TA = 25°C.
(3) Стандартное отклонение является мерой статистического распределения относительно среднего рассчитанного по формуле:
(4) Температурный коэффициент конденсатора и резистора не учитываются.
5.7 Электрические характеристики усилителя ошибки
| Параметр | Условия испытаний | TL494C, TL494I | Ед. изм. | ||
| Мин. | Тип.(1) | Макс. | |||
| Входное напряжение смещения | VO (FEEDBACK) = 2.5 В | 2 | 10 | мВ | |
| Входной ток смещения | VO (FEEDBACK) = 2.5 В | 25 | 250 | нА | |
| Входной ток смещения | VO (FEEDBACK) = 2.5 В | 0.2 | 1 | мкА | |
| Диапазон входного напряжения | VCC от 7 В до 40 В | -0.3 до VCC – 2 | В | ||
| Коэффициент усиления разомкнутой цепи | ΔVO = 3 В, VO = 0.5 В — 3.5 В, RL = 2 кОм | 70 | 95 | dB | |
| Полоса пропускания | ΔVO = 3 В, VO = 0.5 В — 3.5 В, RL = 2 кОм | 800 | кГц | ||
| Коэффициент подавления синфазных сигналов | ΔVO = 40 В, TA = 25°C | 65 | 80 | dB | |
| Выходной ток приемника(FEEDBACK) | VID = –15 мВ до –5 В, V (FEEDBACK) = 0.7 В | 0.3 | 0.7 | мА | |
| Выходной ток источника(FEEDBACK) | VID = 15 мВ до 5 В, V (FEEDBACK) = 3.5 В | -2 | мА | ||
(1) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при TA = 25°C.
5.8 Выходные электрические характеристики
| Параметр | Условия испытаний | Мин. | Тип.(1) | Макс. | Ед. изм. | |
| Ток коллектора в закрытом состоянии | VCE = 40 В, VCC = 40 В | 2 | 100 | мкА | ||
| Ток эмиттера в закрытом состоянии | VCC = VC = 40 В, VE = 0 | -100 | мкА | |||
| Напряжение насыщения коллектор — эмиттер | Общий эмиттер | VE = 0, IC = 200 мА | 1.1 | 1.3 | В | |
| Эмиттерный повторитель | VO(C1 или C2) = 15 В, IE = –200 мА | 1.5 | 2.5 | |||
| Выходной контроль входного тока | VI = Vref | 3.5 | мА | |||
(1) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при TA = 25°C.
5.9 Электрические характеристики управления временем задержки
| Параметр | Условия испытаний | Мин. | Тип.(1) | Макс. | Ед. изм. |
| Входной ток смещения (DEAD-TIME CTRL) | VI от 0 до 5.25 В | -2 | -10 | мкА | |
| Максимальная скважность импульсов на каждом выходе | VI (DEAD-TIME CTRL) = 0, CT = 0.01 мкФ, RT = 12 кОм | 45% | — | ||
| Входное пороговое напряжение (DEAD-TIME CTRL) | Нулевой коэффициент заполнения | 3 | 3.3 | В | |
| Максимальная скважность | 0 |
(1) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при TA = 25°C.
5.10 Электрические характеристики ШИМ — компаратора
| Параметр | Условия испытаний | Мин. | Тип.(1) | Макс. | Ед. изм. |
| Входное пороговое напряжение (FEEDBACK) | Нулевая скважность | 4 | 4.5 | В | |
| Входной ток приемника (FEEDBACK) | V (FEEDBACK) = 0.7 В | 0.3 | 0.7 | мА |
(1) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при TA = 25°C.
5.11 Общие электрические характеристики устройства
| Параметр | Условия испытаний | Мин. | Тип.(1) | Макс. | Ед. изм. | |
| Ток потребляемый в режиме ожидания | RT = Vref, Все остальные входы и выходы отключены | VCC = 15 В | 6 | 9 | мА | |
| VCC = 40 В | 10 | 15 | ||||
| Средний потребляемый ток | VI (DEAD-TIME CTRL) = 2 В, | 7.5 | мА | |||
(1) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при TA = 25°C.
5.12 Коммутационные характеристики
TA = 25°C
| Параметр | Условия испытаний | Мин. | Тип.(1) | Макс. | Ед. изм. |
| Время нарастания | Схема с общим эмиттером | 100 | 200 | нс | |
| Время спада | 25 | 100 | нс | ||
| Время нарастания | Схема эмиттерного повторителя | 100 | 200 | нс | |
| Время спада | 40 | 100 | нс |
(1) Все типичные значения, за исключением изменения параметров температуры, установлены при TA = 25°C.
5.13 Типовые характеристики
 Рис. 1 Частота колебаний генератора и ее отклонение от сопротивления резистора генератора |  Рис. 2 Усиление напряжения от частоты |
 Рис. 3 Усилитель ошибки — передаточные характеристики |  Рис. 4 Усилитель ошибки — график Боде |
6 Измеряемые параметры
Рис. 5 Проверка работы цепи и осциллограммы
Рис. 6 Характеристики усилителя
Прим. А: CL включает датчик и управляющую емкость
Рис. 7 Схема включения с общим эмиттером
Прим. А: CL включает датчик и управляющую емкость
Рис. 8 Схема включения эмиттерного повторителя
Применение
Рис. 9 Схема включения для коммутации и управления- VI = 32 В
- VO = 5 В
- IO = 10 A
- fOSC = 20-кГц частота коммутации
- VR = 20-мВ размах напряжения (VRIPPLE)
- ΔIL = 1.5-A изменение тока индуктора
Купить TL494 на АлиэкспрессЕсли вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Схемы самодельных ЗУ для автомобильных АКБ на TL494
Ранее мы опубликовали схемы зарядных устройств для автомобильного аккумулятора.
Сегодня рассмотрим несколько схем с использованием широко распространённой специализированной мс TL494.
Зарядное устройство, рассматриваемое ниже собрано по схеме ключевого стабилизатора тока с узлом контроля достигнутого напряжения на аккумуляторе для обеспечения его отключения по окончании зарядки.
Для управления ключевым транзистором используется микросхема TL494 (KIA494, KA7500B, К1114УЕ4). Её можно часто встретить в компьютерных БП. Устройство обеспечивает регулировку тока заряда в пределах 1 … 6 А (10А max) и выходного напряжения 2 … 20 В.
Ключевой транзистор VT1, диод VD5 и силовые диоды VD1 — VD4 через слюдяные прокладки необходимо установить на общий радиатор площадью 200 … 400 см2. Наиболее важным элементом в схеме является дроссель L1. От качества его изготовления зависит КПД схемы.
Так как в процессе работы происходит намагничивание магнитопровода постоянным током — из-за насыщения индуктивность его сильно зависит от протекающего тока. С целью уменьшения влияния подмагничивания на индуктивность, предпочтительней использовать альсиферовые магнитопроводы с малой магнитной проницаемостью, насыщение которых происходит при значительно больших магнитных полях, чем у ферритов.
В качестве сердечника можно использовать импульсный трансформатор от блока питания телевизоров 3УСЦТ или аналогичный. Очень важно, чтобы магнитопровод имел щелевой зазор примерно 0,2 … 1,0 мм для предотвращения насыщения при больших токах. Количество витков зависит от конкретного магнитопровода и может быть в пределах 15 … 100 витков провода ПЭВ-2 2,0 мм. Если количество витков избыточно, то при работе схемы в режиме номинальной нагрузки будет слышен негромкий свистящий звук. Как правило, свистящий звук бывает только при средних токах, а при большой нагрузке индуктивность дросселя за счёт подмагничивания сердечника падает и свист прекращается. Если свистящий звук прекращается при небольших токах и при дальнейшем увеличении тока нагрузки резко начинает греться выходной транзистор, значит площадь сердечника магнитопровода недостаточна для работы на выбранной частоте генерации — необходимо увеличить частоту работы микросхемы подбором резистора R4 или конденсатора C3 или установить дроссель большего типоразмера.
При отсутствии силового транзистора структуры p-n-p в схеме можно использовать мощные транзисторы структуры n-p-n, как показано на рисунке, ниже.
В качестве диода VD5 перед дросселем L1 можно использовать любые доступные диоды с барьером Шоттки, рассчитанными на ток не менее 10А и напряжение 50В. Для выпрямителя можно использовать любые мощные диоды на ток 10А или диодный мост, например KBPC3506, MP3508 или подобные. Сопротивление шунта в схеме желательно подогнать под требуемое. Диапазон регулировки выходного тока зависит от соотношения сопротивлений резисторов в цепи вывода 15 микросхемы.
Настройка схемы зарядного устройства
В нижнем по схеме положении движка переменного резистора регулировки тока напряжение на выводе 15 микросхемы должно совпадать с напряжением на шунте при протекании через него максимального тока. Переменный резистор регулировки тока R3 можно установить с любым номинальным сопротивлением, но потребуется подобрать смежный с ним постоянный резистор R2 для получения необходимого напряжения на выводе 15 микросхемы.
Переменный резистор регулировки выходного напряжения R9 также может иметь большой разброс номинального сопротивления 2 … 100 кОм.
Подбором сопротивления резистора R10 устанавливают верхнюю границу выходного напряжения. Нижняя граница определяется соотношением сопротивлений резисторов R6 и R7, но её нежелательно устанавливать меньше 1 В.
Монтаж ЗУ
Микросхема установлена на небольшой печатной плате 45 х 40 мм, остальные элементы схемы установлены на основание устройства и радиатор. Монтажная схема подключения печатной платы приведена на рисунке справа. В схеме использовался перемотанный силовой трансформатор ТС180, но в зависимости от величины требуемых выходных напряжений и тока мощность трансформатора можно изменить. Если достаточно выходного напряжения 15 В и тока 6А, то достаточно силового трансформатора мощностью 100 Вт. Площадь радиатора также можно уменьшить до 100 .. 200 см2.
Это зарядное устройство можно использовать также и как лабораторный блок питания с регулируемым ограничением выходного тока. При исправных элементах схема начинает работать сразу.
Схема ЗУ на мс TL494 с нормализацией напряжения шунта
Ниже, представлен вариант схемы зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов, который, несмотря на большую сложность, проще в настройке благодаря использованию операционного усилителя для нормализации напряжения токоизмерительного шунта.
В этой схеме в качестве шунта R13 можно использовать практически любой проволочный резистор сопротивлением 0,01 … 0,1 Ом и мощностью 1 … 5 Вт. Требуемое для нормальной регулировки тока в нагрузке напряжение 0 … 0,6 В на выводе 1 микросхемы DA1 достигается соотношением сопротивлений резисторов R9 и R11. Сопротивления резисторов R11 и R12 должны быть одинаковыми и быть в пределах 0,5 … 100 кОм. Сопротивление резистора R9 подсчитывают по формуле: R9 (Ом)= 0,1* I вых.max (A) * R11 (Ом) / I вых.max (А) * R13 (Ом). Переменный резистор R2 может быть любым подходящим, с сопротивлением 1 … 100 кОм. После выбора R2 рассчитывают требуемое значение сопротивления резистора R4, которое определяется по формуле: R4(кОм) = R2 (кОм) * (5 В- 0,1 * I вых. max (A)) / 0,1 * I вых. max (A). Переменный резистор R14 также может быть любым подходящим с сопротивлением 1 … 100 кОм. Сопротивление резистора R15 определяет верхнюю границу регулировки выходного напряжения. Номинал этого резистора должен быть таким, чтобы при максимальном выходном напряжении на движке резистора, в нижнем по схеме положении, напряжение составляло 5,00В. На рисунке показаны номиналы для максимального выходного тока 6А и максимального напряжения 15 В, но предельные значения этих параметров легко пересчитать согласно выше приведённым формулам.
Конструкция и монтаж
Конструктивно основная часть схемы выполнена на печатной плате размером 45 х 58 мм. Остальные элементы: силовой трансформатор, диодный мост VD2, транзистор VT1, диод VD5, дроссель Др1, электролитические конденсаторы С2, С7, переменные резисторы и предохранители размещены методом объёмного монтажа в корпусе зарядного устройства. Такой подход позволил использовать в схеме разные по габаритам элементы и был вызван необходимостью тиражирования конструкции.
Требования к элементной базе описаны выше. Правильно собранная схема начинает работать сразу и, практически, не требует наладки.
Эта схема также, как и предыдущая, может использоваться не только в качестве зарядного устройства , но и лабораторного блока питания с регулируемым ограничением выходного тока.
Источник:kravitnik.narod.ru
РАСПРОДАЖА на АЛИЭКСПРЕСС! БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА товара из Китая!
ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ
П О П У Л Я Р Н О Е:
- Вторая жизнь старого электросчётчика
- Усовершенствованная электронная система зажигания автомобиля.
- Автомобильный адаптер для ноутбука
Старые индукционные бытовые электросчётчики счётчики больше не нужны – они уже не обеспечивают точность учёта и заменяются электронными. Их судьба – помойка или полка в гараже, «на всякий случай». Мы попробуем дать вторую жизнь трудяге.
Я предлагаю сделать в прочном и лёгком корпусе счётчика переносную лампу.
Подробнее…
В последние годы электронные приборы находят все большее применение в автомобильном транспорте, в том числе и приборы электронного зажигания. Прогресс автомобильных карбюраторных двигателей неразрывно связан с их дальнейшим совершенствованием. Кроме того, сейчас к приборам зажигания предъявляются новые требования, направленные на радикальное повышение надежности, обеспечение топливной экономичности и экологической чистоты двигателя. Подробнее…
Когда я выезжаю на машине, беру с собой ноутбук…
Однажды наткнулся на одном радиолюбительском сайте статью о том, как сделать автомобильный адаптер для ноутбука.
Несложная схема (см. ниже) — одна микросхема и пара транзисторов…
Подробнее…
Популярность: 14 337 просм.
TL494, TL494CN, TL494CD, TL494IN, TL494C, TL494CI — схема включения, описание, аналоги, datasheet. — Зарубежные микросхемы — Микросхемы — Справочник Радиокомпонентов — РадиоДом
TL494, TL494CN, TL494CD, TL494IN, TL494C, TL494CI — схема включения, описание, аналоги, datasheet.
TL494 — схема включения, описание, аналоги, datasheetСегодня большая часть современных импульсных источников питания, да и многие схемы конструируют в виду своей простоты и минимальным требованиям на TL494, которая является импульсным ШИМ контроллером. Силовая часть собирается на мощных полевых транзисторах. Схема включения микросхемы TL494 очень простая, дополнительных радиокомпонентов применяется как правило очень мало, в даташите подробно описываются все нужные параметры. Выпускаются многими производителями в нескольких модификациях: TL494CN, TL494CD, TL494IN, TL494C, TL494CI.Основные характеристики и функционал микросхем серии TL494Микросхема TL494 разработана как Шим контроллер для импульсных блоков питания, с фиксированной частотой работы. Для создания рабочей частоты требуется два дополнительных внешних компонентов: резистор и конденсатор. Микросхема имеет источник опорного напряжения на 5 вольт, погрешность которого составляет не более 5%.Параметр Значение Область применения TL494:Блоки питания мощностью более 80 ватт AC-DС с PFC; бытовые микроволновые печи; автомобильные повышающие преобразователи с 12 вольт до 220 вольт; источники энергоснабжения для серверов; мощные инверторы для солнечных батарей; электрические велосипеды и скутеры; понижающие преобразователи; детекторы дыма; настольные компьютеры и прочее.
|
⚡️Схема инвертора на TL494 | radiochipi.ru
Источники питания
На чтение 1 мин. Опубликовано Обновлено
Простой преобразователь 12В на 220В собран на известной всем микросхеме TL494. ШИМ контроллер нагружен на комплементарные транзисторы серии BC547 и BC557, те в свою очередь раскачивают полевые транзисторы IRF540, нагрузкой которой является силовой трансформатор AC. На выходе трансформатора получаем модифицированный синусоидальный сигнал с напряжением 220В.
Применение микросхемы ШИМ TL494 не только делает конструкцию чрезвычайно экономичной с ее минимальными деталями, но также весьма эффективной и точной. Подстройка частоты от 60Гц до 50Гц производиться резистором 100К и конденсатором 220nF подключенные к 5-ой и 6-ой ножки микросхемы. Мощность инвертора будет определяется мощностью используемого трансформатора и емкостью аккумулятора. Для изготовления трансформатора применяется любой подходящий ферритовый сердечник, который способен разместить две обмотки.
Первичная обмотка состоит из 5 х 5 витков с центральным отводом, намотаны параллельно, диаметр проводов 2мм. Вторичная обмотка имеет от 200 до 300 витков провода диаметром 0,5мм. При включении инвертора схема сразу начинает работать, стоит лишь подстроить частоту равную частоте электрической сети. В большинстве случаев схема инвертора подойдёт для питания электрических ламп, нагревательных элементов небольшой мощности и т.д.
Схема инвертораPWM с использованием TL494
Инвертор — это схема, которая преобразует постоянного тока (DC) в переменного тока (AC ). Инвертор PWM — это тип схемы, в которой используются модифицированные прямоугольные волны для имитации воздействия переменного тока , который подходит для питания большинства ваших бытовых приборов. Я говорю в основном потому, что обычно существует два типа инверторов, первого типа — это так называемый модифицированный прямоугольный преобразователь , поскольку название подразумевает, что на выходе получается прямоугольная волна , а не синусоидальная волна, не чистая синусоида, поэтому, если вы попытаетесь запитать двигатели переменного тока или TRIACS, это вызовет другие проблемы.
Второй тип называется синусоидальным инвертором . Таким образом, его можно без проблем использовать со всеми видами приборов переменного тока . Узнайте больше о различных типах инверторов здесь.
Но, на мой взгляд, вам не следует строить инвертор как самостоятельный проект . Если вы спрашиваете, почему? Тогда езжайте! В этом проекте я буду строить простую модифицированную схему инвертора PWM с прямоугольной волной , используя популярную микросхему TL494 , и объясню плюсы и минусы таких инверторов. и в конце мы увидим , почему бы не сделать модифицированную схему прямоугольного инвертора в качестве самостоятельного проекта.
ВНИМАНИЕ! Эта схема создана и продемонстрирована только в образовательных целях, и категорически не рекомендуется создавать и использовать схемы такого типа для коммерческих устройств.
ВНИМАНИЕ! Если вы создаете схему такого типа, будьте особенно осторожны с высокими напряжениями и скачками напряжения, возникающими из-за несинусоидальной природы входной волны.
Как работает инвертор?
Базовая схема инвертора , очень похожая на , показана выше.Положительное напряжение подключается к среднему выводу трансформатора, который действует как вход. Два других контакта соединены с полевыми МОП-транзисторами , которые действуют как переключатели.
Теперь, если мы активируем MOSFET Q1 , при подаче напряжения на вывод затвора ток будет течь в одном направлении стрелки, как показано на изображении выше. Таким образом, магнитный поток также будет индуцироваться в направлении стрелки, и сердечник трансформатора будет пропускать магнитный поток во вторичной катушке, и мы получим 220V на выходе.
Теперь, если мы отключим полевой МОП-транзистор Q1 и включим полевой МОП-транзистор Q2, ток будет течь в направлении стрелки, показанной на изображении выше, таким образом меняя направление магнитного потока в сердечнике. Узнайте больше о работе MOSFET здесь.
Теперь мы все знаем, что трансформатор работает за счет изменения магнитного потока. Таким образом, включение и выключение обоих полевых МОП-транзисторов, один инвертированный в другой и выполнение этого 50 раз в секунду, создаст хороший колеблющийся магнитный поток внутри сердечника трансформатора, а изменяющийся магнитный поток вызовет напряжение во вторичной катушке, как мы знаем по закону Фарадея.Так работает основной инвертор.
ИС инвертора TL494
Теперь, прежде чем строить схему на базе ШИМ-контроллера TL494, давайте узнаем, как работает ШИМ-контроллер TL494.
Микросхема TL494 имеет 8 функциональных блоков, которые показаны и описаны ниже.
1. 5-В Опорный регулятор
5В выход внутреннего источника опорного регулятор опорного сигнала контактный, который пин-14 IC.Опорный стабилизатор предназначен для обеспечения стабильного питания для внутренних схем, таких как триггер с импульсным управлением, генератор, компаратор управления мертвой выдержкой и компаратор ШИМ. Регулятор также используется для управления усилителями ошибок, которые отвечают за управление выходом.
Примечание! Опорный сигнал внутренне запрограммирован с начальной точностью ± 5% и поддерживает стабильность в диапазоне входного напряжения от 7 В до 40 В. При входном напряжении менее 7 В регулятор насыщается в пределах 1 В от входного и отслеживает его.
2. Осциллятор
Генератор генерирует и подает пилообразную волну на контроллер мертвого времени и компараторы ШИМ для различных сигналов управления.
Частота генератора может быть установлена путем выбора компонентов синхронизации R T и C T .
Частоту генератора можно рассчитать по формуле ниже
Fosc = 1 / (RT * CT)
Для простоты я сделал электронную таблицу, по которой вы можете очень легко вычислить частоту.
Примечание! Частота генератора равна выходной частоте только для несимметричных приложений. Для двухтактных приложений выходная частота составляет половину частоты генератора.
3. Компаратор контроля запаздывания
Мертвое время или, проще говоря, управление временем отключения обеспечивает минимальное мертвое время или время отключения. Выход компаратора мертвого времени блокирует переключение транзисторов, когда напряжение на входе больше, чем линейное напряжение генератора.Подача напряжения на вывод DTC может вызвать дополнительное мертвое время, обеспечивая тем самым дополнительное мертвое время от минимального значения 3% до 100%, когда входное напряжение изменяется от 0 до 3 В. Проще говоря, мы можем изменить рабочий цикл выходной волны без настройки усилителей ошибок.
Примечание! Внутреннее смещение 110 мВ обеспечивает минимальное мертвое время 3% при заземленном управляющем входе мертвого времени.
4. Усилители ошибок
Оба усилителя ошибки с высоким коэффициентом усиления получают напряжение смещения от шины питания VI.Это позволяет использовать синфазное входное напряжение в диапазоне от –0,3 В до 2 В ниже VI. Оба усилителя ведут себя характерно для несимметричного усилителя с однополярным питанием, поскольку на каждом выходе активен только высокий уровень.
5. Вход управления выводом
Вход управления выходом определяет, работают ли выходные транзисторы в параллельном или двухтактном режиме. При подключении вывода управления выводом, который является выводом 13, к земле, выходные транзисторы устанавливаются в параллельный режим работы.Но при подключении этого вывода к выводу 5V-REF выходные транзисторы устанавливаются в двухтактный режим.
6. Выходные транзисторы
ИС имеет два внутренних выходных транзистора в конфигурациях с открытым коллектором и открытым эмиттером, с помощью которых она может передавать или потреблять максимальный ток до 200 мА.
Примечание! Транзисторы имеют напряжение насыщения менее 1,3 В в конфигурации с общим эмиттером и менее 2,5 В в конфигурации эмиттер-повторитель.
Характеристики
- Полная схема управления мощностью ШИМ
- Незавершенные выходы для тока потребления или источника 200 мА
- Управление выходом выбирает односторонний или двухтактный режим
- Внутренняя схема запрещает двойной импульс на любом выходе
- Переменное время простоя позволяет контролировать весь диапазон
- Внутренний регулятор обеспечивает стабильное напряжение 5 В
- Эталонная поставка с допуском 5%
- Архитектура схемы обеспечивает простую синхронизацию
Примечание! Большая часть внутренней схемы и описание операций взято из таблицы данных и в некоторой степени изменено для лучшего понимания.
Необходимые компоненты
Sl. No. | Детали | Тип | Кол-во |
1 | TL494 | IC | 1 |
2 | IRFZ44N | Mosfet | 2 |
3 | Винтовой зажим | Винтовой зажим 5 мм x 2 | 1 |
4 | Винтовой зажим | Винтовой зажим 5 мм x 3 | 1 |
5 | 0.1 мкФ | Конденсатор | 1 |
6 | 50 тыс., 1% | Резистор | 2 |
7 | 560R | Резистор | 2 |
8 | 10 тыс., 1% | Резистор | 2 |
9 | 150 тыс., 1% | Резистор | 1 |
10 | Плакированная доска | Стандартный 50x 50 мм | 1 |
11 | Радиатор БП | Общий | 1 |
Схема инвертора TL494
TL494CN
Для этой демонстрации схема построена на самодельной печатной плате с помощью файлов схемы и дизайна печатной платы.Обратите внимание, что если к выходу трансформатора подключена большая нагрузка, через дорожки печатной платы будет протекать огромное количество тока, и есть вероятность, что дорожки выгорят. Итак, чтобы следы печатной платы не выгорели, я включил несколько перемычек, которые помогают увеличить ток.
Расчеты
Для этой схемы инвертора с использованием TL494 не так много теоретических расчетов. Но есть несколько практических расчетов, которые мы сделаем при тестировании участка схемы.
Для расчета частоты генератора можно использовать следующую формулу.
Fosc = 1 / (RT * CT)
Примечание! Для простоты приведена таблица , по которой вы можете легко вычислить частоту генератора.
Тестирование цепи инвертора TL494 PWM
Для проверки схемы используется следующая установка.
- Свинцово-кислотный аккумулятор 12 В.
- Трансформатор с отводом 6-0-6 и отводом 12-0-12
- Лампа накаливания 100Вт в качестве нагрузки
- Мультиметр Meco 108B + TRMS
- Мультиметр Meco 450B + TRMS
- Осциллограф Hantek 6022BE
- И тестовая печатная плата, к которой я подключил щупы осциллографа.
MOSFET Вход
После установки микросхемы TL494 я измерил входной сигнал ШИМ на затвор полевого МОП-транзистора, как вы можете видеть на изображении ниже.
Форма выходного сигнала трансформатора без нагрузки (я подключил еще один вторичный трансформатор для измерения формы выходного сигнала)
Как вы можете видеть на изображении выше, система использует Waping 12.97W без какой-либо нагрузки.
Таким образом, из двух изображений выше мы можем легко вычислить КПД инвертора.
КПД около 65%
Что неплохо, но и не хорошо.
Итак, как вы можете видеть, выходное напряжение падает до половины входного напряжения нашей коммерческой сети переменного тока.
К счастью, трансформатор, который я использую, содержит ленту 6-0-6 вместе с лентой 12-0-12.
Итак, я подумал, почему бы не использовать ленту 6-0-6 для увеличения выходного напряжения .
Как видно из рисунка выше, энергопотребление без нагрузки составляет 12,536 Вт
Теперь выходное напряжение трансформатора на смертельном уровне
Осторожно! Будьте особенно осторожны при работе с высоким напряжением. Такое количество напряжения, безусловно, может вас убить.
Снова Потребляемая мощность при подключении лампы 100 Вт в качестве нагрузки
К этому моменту щупиков моего мультиметра было недостаточно, чтобы пройти через 10.23 ампер тока, поэтому я решил вставить 1,5 мм2 провода прямо в клеммы мультиметра.
Потребляемая мощность 121,94 Вт
Опять же, выходная мощность, когда лампа 100 Вт подключена в качестве нагрузки
Выходная мощность, потребляемая нагрузкой, составила 80,70 Вт. Как видите, лампочка горела очень ярко, поэтому я поставил ее рядом со своим столом.
И снова, если мы посчитаем КПД , это будет около 67%
И теперь вопрос на миллион долларов остается
Почему бы НЕ сделать модифицированную схему инвертора прямоугольной формы в качестве самостоятельного проекта?
Теперь, просмотрев результаты выше, вы должны подумать, что эта схема достаточно хороша, не так ли?
Позвольте мне сказать вам , что это абсолютно не так , потому что
Во-первых, эффективность действительно очень низкая.
В зависимости от нагрузки , , выходное напряжение , , выходная частота , и форма волны , форма волны изменяется, поскольку нет обратной связи компенсация частоты и нет LC-фильтра на выходе для очистки .
В настоящий момент я не могу измерить пиков выходного сигнала, потому что пики убьют мой осциллограф и подключенный к ноутбук . И позвольте мне сказать вам, что, безусловно, есть огромные всплески, которые генерируются трансформатором, о которых я знаю, просмотрев видео Afrotechmods.Это означает, что при подключении выхода инвертора к клемме 6–0–6 В размах напряжения превышает –1000 В, что представляет опасность для жизни .
Теперь просто подумайте о том, чтобы включить лампу CFL, — зарядное устройство для телефона , или лампочку 10 Вт с этим инвертором, она мгновенно взорвется.
Многие проекты, которые я нашел в Интернете, имеют конденсатор высокого напряжения на выходе как на нагрузке , что снижает скачки напряжения, но это тоже не сработает.Поскольку скачки напряжения 1000В могут мгновенно взорвать конденсаторы. Если вы подключите его к зарядному устройству ноутбука или цепи SMPS, металлический оксидный варистор (MOV) внутри мгновенно взорвется.
И с этим я могу говорить о минусах весь день.
Это была причина, по которой я не рекомендую создавать и работать с этими типами схем, поскольку они ненадежны, незащищены и могут навредить вам навсегда. Хотя раньше мы строили инвертор, который также не подходил для практического применения.Вместо этого я посоветую вам потратить немного денег и купить коммерческий инвертор с множеством функций защиты.
Дальнейшее улучшение
Единственное усовершенствование, которое можно сделать в этой схеме, — это полностью выбросить ее и модифицировать с помощью техники, называемой SPWM (широтно-синусоидальная модуляция), , а также добавить надлежащую компенсацию частоты обратной связи, защиту от короткого замыкания и многое другое. Но это тема для другого проекта, который, кстати, скоро появится.
Применение схемы инвертора TL494
Прочитав все это, если вы задумались о приложениях, то в экстренных случаях расскажу, можно использовать для зарядки вашего телефона, ноутбука и прочего.
Надеюсь, вам понравилась эта статья и вы узнали что-то новое. Продолжайте читать, продолжайте учиться, продолжайте строить, и я увижу вас в следующем проекте.
.TL494 Техническое описание, расположение выводов, схемы применения
ИС TL494 — это универсальная ИС управления ШИМ, которую можно различными способами применять в электронных схемах. В этой статье мы подробно обсудим основные функции ИС, а также способы ее использования в практических схемах.
Общее описание
Микросхема TL494 специально разработана для схем применения однокристальной широтно-импульсной модуляции. Устройство в основном создано для схем управления питанием, размеры которых можно эффективно рассчитать с помощью этой ИС.
Устройство поставляется со встроенным переменным генератором, ступенью регулятора запаздывания (DTC), триггером для импульсного управления, прецизионным стабилизатором 5 В, двумя усилителями ошибки и некоторыми схемами выходного буфера.
Усилители ошибок имеют диапазон синфазных напряжений от -0,3 В до VCC-2 В.
Компаратор управления мертвым временем настроен на фиксированное значение смещения для обеспечения постоянного мертвого времени приблизительно 5%.
на чипе функции генератора может быть переопределен путем подключения контакта номер RT # 14 ИС с опорным штифтом # 14, а снаружи обеспечения сигнала пилообразной к CT штифтом # 5.Эта возможность также позволяет синхронно управлять множеством микросхем TL494, имеющих разные шины питания.
Выходные транзисторы внутри микросхемы с плавающими выходами скомпонованы так, чтобы обеспечивать выход с общим эмиттером или эмиттерно-повторителем.
Устройство позволяет пользователю получить либо двухтактное, либо несимметричное колебание на своих выходных контактах путем соответствующей настройки контакта № 13, который является контактом функции управления выходом.
Внутренняя схема не позволяет любому из выходов генерировать двойной импульс, в то время как ИС подключена в двухтактном режиме.
Назначение и конфигурация выводов
Следующая диаграмма и пояснения предоставляют нам основную информацию о функции выводов для IC TL494.
- Контакты №1 и №2 (1 IN + и 1IN-): это неинвертирующие и инвертирующие входы усилителя ошибки (операционный усилитель 1).
- Контакт №16, Контакт №15 (1 IN + и 1IN-): Как указано выше, это неинвертирующие и инвертирующие входы усилителя ошибки (операционный усилитель 2).
- Контакты №8 и №11 (C1, C2): это выходы , 1 и 2 ИС, которые соединяются с коллекторами соответствующих внутренних транзисторов.
- Контакт № 5 (CT): Этот контакт необходимо подключить к внешнему конденсатору для установки частоты генератора.
- Контакт № 6 (RT): Этот контакт необходимо подключить к внешнему резистору для установки частоты генератора.
- Контакт № 4 (DTC): Это вход внутреннего операционного усилителя, который контролирует работу ИС в режиме мертвого времени.
- Контакты № 9 и № 10 (E1 и E2): это выходы IC, которые соединяются с выводами эмиттера внутреннего транзистора.
- Контакт № 3 (обратная связь): Как следует из названия, этот вход , вход , используется для интеграции с выходным сигналом выборки для желаемого автоматического управления системой.
- Контакт № 7 (Земля): Этот контакт является контактом заземления ИС, который должен быть подключен к 0 В источника питания.
- Контакт № 12 (VCC): это контакт положительного питания ИС.
- Контакт № 13 (O / P CNTRL): этот контакт может быть настроен для включения вывода IC в двухтактном или несимметричном режиме.
- Контакт # 14 (REF): Этот выход контакт обеспечивает постоянный выход 5V который может быть использован для фиксации опорного напряжения для ошибки ОУ в режиме компаратора.
Абсолютные максимальные рейтинги
- (VCC) Максимальное напряжение питания, которое не должно превышать = 41 В
- (VI) Максимальное напряжение на входных контактах, которое не должно превышать = VCC + 0,3 В
- (VO) Максимальное выходное напряжение на коллекторе внутренний транзистор = 41 В
- (IO) Максимальный ток на коллекторе внутреннего транзистора = 250 мА
- Максимальный нагрев пайки вывода IC на 1.6 мм (1/16 дюйма) от корпуса ИС, но не более 10 секунд при 260 ° C
- Tstg Диапазон температур хранения = –65/150 ° C
Рекомендуемые условия эксплуатации
Следующие данные дают вам рекомендуемые напряжения и токи, которые могут использоваться для работы ИС в безопасных и эффективных условиях:
- Питание VCC: от 7 В до 40 В
- VI Напряжение на входе усилителя: от -0,3 В до VCC — 2 В
- VO Напряжение коллектора транзистора = 40 , Ток коллектора для каждого транзистора = 200 мА
- Ток на контакте обратной связи: 0.3 мА
- fOSC Диапазон частот осциллятора: от 1 кГц до 300 кГц
- CT Значение конденсатора синхронизации генератора CT: от 0,47 нФ до 10000 нФ
- RT Значение резистора синхронизации генератора RT: от 1,8 кОм до 500 кОм.
Схема внутренней компоновки
Как использовать IC TL494
В следующих параграфах мы узнаем о важных функциях IC TL494 и о том, как использовать ее в схемах ШИМ.
Обзор: ИС TL494 спроектирована таким образом, что она не только имеет важные схемы, необходимые для управления импульсным источником питания, но также решает несколько фундаментальных проблем и сводит к минимуму необходимость в дополнительных схемах, необходимых в общей структуре .
TL494 в основном представляет собой схему управления с фиксированной частотой и широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).
Функция модуляции выходных импульсов достигается, когда внутренний генератор сравнивает свою пилообразную форму волны через синхронизирующий конденсатор (CT) с обеими парами управляющих сигналов.
Выходной каскад переключается в период, когда пилообразное напряжение выше, чем сигналы управления напряжением.
По мере увеличения управляющего сигнала время, когда входной сигнал пилы выше, уменьшается; следовательно, длина выходного импульса уменьшается.
Триггер управления импульсом поочередно направляет модулированный импульс на каждый из двух выходных транзисторов.
5-В Опорный Регулятор
TL494 создает внутренний источник опорного напряжения 5 В, который подается к REF штифтом.
Это внутреннее задание помогает выработать стабильное постоянное задание, которое действует как предварительный регулятор для обеспечения стабильного питания. Затем это задание надежно используется для питания различных внутренних каскадов ИС, таких как управление логическим выходом, импульсное управление триггером, генератор, компаратор управления мертвым временем и компаратор ШИМ.
Осциллятор
Генератор генерирует положительную пилообразную форму волны для мертвого времени и компараторов PWM, чтобы эти каскады могли анализировать различные управляющие входные сигналы.
Это RT и CT, которые отвечают за определение частоты генератора и, таким образом, могут быть запрограммированы извне.
Пилообразный сигнал, генерируемый генератором, заряжает внешний синхронизирующий конденсатор CT постоянным током, определяемым дополняющим резистором RT.
Это приводит к созданию кривой напряжения с линейным нарастанием. Каждый раз, когда напряжение на трансформаторе тока достигает 3 В, генератор быстро его разряжает, что впоследствии перезапускает цикл зарядки. Ток для этого цикла зарядки рассчитывается по формуле:
Icharge = 3 V / RT ————— (1)
Период пилообразной формы волны определяется по формуле:
T = 3 В x CT / Icharge ———- (2)
Таким образом, частота генератора определяется по формуле:
f OSC = 1 / RT x CT —— ———- (3)
Однако эта частота генератора будет совместима с выходной частотой, если выход настроен как несимметричный.При настройке в двухтактном режиме выходная частота будет составлять 1/2 частоты генератора.
Следовательно, для несимметричного выхода можно использовать приведенное выше уравнение № 3.
Для двухтактного приложения формула будет:
f = 1 / 2RT x CT —————— (4)
Контроль времени запаздывания
Установка выводов мертвого времени регулирует минимальное мертвое время ( периодов отключения между двумя выходами ).
В этой функции, когда напряжение на выводе DTC превышает линейное напряжение генератора, вынуждает выходной компаратор отключать транзисторы Q1 и Q2.
IC имеет внутренне установленный уровень смещения 110 мВ, что гарантирует минимальное мертвое время около 3%, когда вывод DTC соединен с линией заземления.
Время простоя может быть увеличено путем подачи внешнего напряжения на контакт № 4 DTC. Это позволяет иметь линейный контроль над функцией мертвого времени от 3% по умолчанию до максимум 100% с помощью переменного входа от 0 до 3,3 В.
Если используется полный диапазон управления, выход может IC можно регулировать с помощью внешнего напряжения, не нарушая конфигурации усилителя ошибки.
Функция мертвого времени может использоваться в ситуациях, когда необходимо дополнительное управление рабочим циклом выхода.
Но для правильного функционирования необходимо обеспечить, чтобы этот вход был либо подключен к уровню напряжения, либо заземлен и никогда не должен оставаться плавающим.
Усилители ошибки
Два усилителя ошибки ИС имеют высокий коэффициент усиления и смещаются через шину питания ИС VI. Это включает диапазон синфазного сигнала от -0.От 3 В до VI — 2 В.
Оба усилителя ошибки внутренне настроены на работу как несимметричные усилители с однополярным питанием, в которых каждый выход имеет только активную высокую способность. Благодаря этой возможности усилители могут активироваться независимо для удовлетворения сужающейся потребности в ШИМ.
Поскольку выходы двух усилителей ошибки связаны как логические элементы ИЛИ с входным узлом компаратора ШИМ, доминирует усилитель, который может работать с минимальным выходным импульсом.
Выходы усилителей смещены с помощью слаботочного стока, так что выход IC обеспечивает максимальную ШИМ, когда усилители ошибок находятся в нефункциональном режиме.
Вход управления выходом
Этот вывод IC может быть сконфигурирован так, чтобы выход IC мог работать либо в несимметричном режиме, когда оба выхода колеблются вместе параллельно, либо в двухтактном режиме, генерируя поочередно колеблющиеся выходные сигналы.
Вывод управления выходом работает асинхронно, что позволяет ему напрямую управлять выходом ИС, не влияя на каскад внутреннего генератора или каскад управления импульсами триггера.
Этот вывод обычно конфигурируется с фиксированным параметром в соответствии со спецификациями приложения.Например, если выходы IC предназначены для работы в параллельном или несимметричном режиме, вывод управления выходом постоянно соединен с линией заземления. Из-за этого каскад импульсного управления внутри ИС отключается, и альтернативный триггер останавливается на выходных контактах.
Кроме того, в этом режиме импульсы, поступающие на управление мертвой выдержкой и компаратор ШИМ, передаются вместе обоими выходными транзисторами, позволяя выходу включаться / выключаться параллельно.
Для получения операции вывода двухтактный выходной сигнал-контрольный штифт просто должен быть подключен к + 5В выход опорного штифта (REF) от IC.В этом состоянии каждый из выходных транзисторов попеременно включается через каскад триггера управления импульсом.
Выходные транзисторы
Как видно на второй схеме сверху, микросхема состоит из двух выходных транзисторов, которые имеют незафиксированные выводы эмиттера и коллектора.
Обе эти плавающие клеммы рассчитаны на прием (прием) или истока (выдачу) тока до 200 мА.
Точка насыщения транзисторов меньше 1.3 В в режиме с общим эмиттером и менее 2,5 В в режиме с общим коллектором.
Они имеют внутреннюю защиту от короткого замыкания и перегрузки по току.
Цепи приложений
Как объяснялось выше, TL494 — это в первую очередь ИС контроллера ШИМ, поэтому основные схемы приложений в основном представляют собой схемы на основе ШИМ.
Ниже обсуждается пара примеров схем, которые можно модифицировать различными способами в соответствии с индивидуальными требованиями.
Солнечное зарядное устройство с использованием TL494
На следующем рисунке показано, как можно эффективно настроить TL494 для создания импульсного понижающего источника питания 5 В / 10 А.
В этой конфигурации выход работает в параллельном режиме, и поэтому мы видим, что контакт № 13 управления выходом подключен к земле.
Здесь также очень эффективно используются два усилителя ошибки. Один усилитель ошибки управляет обратной связью по напряжению через R8 / R9 и поддерживает постоянный выход на желаемой скорости (5 В)
Второй усилитель ошибки используется для управления максимальным током через R13.
Инвертор TL494
Вот классическая схема инвертора, построенная на IC TL494.В этом примере выходной сигнал сконфигурирован для работы в двухтактном образом, и, следовательно, выходной сигнал-контрольный штифт здесь соединен со ссылкой + 5В, что достигается с выводами # 14. Первый из контактов также настроен точно так, как описано в вышеприведенной таблице данных.
Заключение
Микросхема TL494 — это микросхема управления ШИМ с высокоточным выходом и средствами управления с обратной связью, обеспечивающая идеальное импульсное управление для любого желаемого применения схемы ШИМ.
Он во многом похож на SG3525 и может использоваться как эффективная замена ему, хотя номера контактов могут быть разными и не совсем совместимыми.
Если у вас есть какие-либо вопросы, касающиеся этой микросхемы, пожалуйста, задавайте их в комментариях ниже, я буду рад помочь!
Ссылка: TL494 datasheet
О Swagatam
Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть запрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!
High Power High Efficiency TL494
Понижающий преобразователь (понижающий преобразователь) представляет собой импульсный преобразователь постоянного тока, который понижает напряжение при сохранении постоянного баланса мощности. Основной особенностью понижающего преобразователя является эффективность, а это означает, что с понижающим преобразователем на борту мы можем ожидать увеличения срока службы батареи, уменьшения тепловыделения, меньшего размера и повышения эффективности. Ранее мы сделали несколько простых схем понижающего преобразователя и объяснили его основы и эффективность конструкции.
Итак, в этой статье мы собираемся спроектировать, рассчитать и протестировать схему высокоэффективного понижающего преобразователя на основе популярной TL494 IC и, наконец, будет подробное видео, показывающее рабочую и тестовую часть схема, Итак, без лишних слов, приступим.
Как работает понижающий преобразователь?
На приведенном выше рисунке показана очень простая схема понижающего преобразователя . Чтобы понять, как работает понижающий преобразователь, я разделю схему на два условия.Первое состояние, когда транзистор включен, следующее состояние, когда транзистор выключен.
Транзистор включен
В этом сценарии мы видим, что диод находится в состоянии разомкнутой цепи, потому что он находится в состоянии обратного смещения. В этой ситуации через нагрузку начнет протекать некоторый начальный ток, но ток ограничен индуктором, таким образом, индуктор также начинает постепенно заряжаться. Следовательно, во время работы схемы конденсатор наращивает цикл заряда за циклом, и это напряжение отражается на нагрузке.
Транзистор выключен
Когда транзистор находится в выключенном состоянии, энергия, запасенная в катушке индуктивности L1, схлопывается и течет обратно через диод D1, как показано на схеме со стрелками. В этой ситуации напряжение на катушке индуктивности имеет обратную полярность, поэтому диод находится в состоянии прямого смещения. Теперь из-за коллапса магнитного поля индуктора ток продолжает течь через нагрузку, пока индуктор не разрядится.Все это происходит, пока транзистор находится в выключенном состоянии.
После определенного периода, когда в катушке индуктивности почти исчерпана запасенная энергия, напряжение нагрузки снова начинает падать, в этой ситуации конденсатор C1 становится основным источником тока, конденсатор предназначен для поддержания тока, протекающего до следующего цикла начинается снова.
Теперь, изменяя частоту переключения и время переключения, мы можем получить любой выходной сигнал от 0 до Vin от понижающего преобразователя.
IC TL494
Теперь, прежде чем приступить к созданию понижающего преобразователя TL494 , давайте узнаем, как работает ШИМ-контроллер TL494.
Микросхема TL494 имеет 8 функциональных блоков, которые показаны и описаны ниже.
1. 5-В Опорный регулятор
5В выход внутреннего источника опорного регулятор опорного сигнала контактный, который пин-14 IC. Опорный стабилизатор предназначен для обеспечения стабильного питания для внутренних схем, таких как триггер с импульсным управлением, генератор, компаратор управления мертвой выдержкой и компаратор ШИМ. Регулятор также используется для управления усилителями ошибок, которые отвечают за управление выходом.
Примечание! Задание внутренне запрограммировано на начальную точность ± 5% и поддерживает стабильность в диапазоне входного напряжения от 7 В до 40 В. Для входных напряжений менее 7 В регулятор насыщается в пределах 1 В от входного и отслеживает его.
2. Осциллятор
Генератор генерирует и подает пилообразную волну на контроллер мертвого времени и компараторы ШИМ для различных сигналов управления.
Частота генератора может быть установлена путем выбора компонентов синхронизации R T и C T .
Частота генератора может быть рассчитана по формуле ниже
Fosc = 1 / (RT * CT)
Для простоты я сделал электронную таблицу, по которой вы можете очень легко вычислить частоту.
Примечание! Частота генератора равна выходной частоте только для несимметричных приложений. Для двухтактных приложений выходная частота составляет половину частоты генератора.
3.Компаратор с контролем мертвого времени
Мертвое время или, проще говоря, управление временем отключения обеспечивает минимальное мертвое время или время отключения. Выход компаратора мертвого времени блокирует переключение транзисторов, когда напряжение на входе больше, чем линейное напряжение генератора. Подача напряжения на вывод DTC может вызвать дополнительное мертвое время, обеспечивая тем самым дополнительное мертвое время от минимального значения 3% до 100%, когда входное напряжение изменяется от 0 до 3 В.Проще говоря, мы можем изменить рабочий цикл выходной волны без настройки усилителей ошибок.
Примечание! Внутреннее смещение 110 мВ обеспечивает минимальное мертвое время 3% при заземленном управляющем входе мертвого времени.
4. Усилители ошибок
Оба усилителя ошибки с высоким коэффициентом усиления получают напряжение смещения от шины питания VI. Это позволяет использовать синфазное входное напряжение в диапазоне от –0,3 В до 2 В ниже VI. Оба усилителя ведут себя характерно для несимметричного усилителя с однополярным питанием, поскольку на каждом выходе активен только высокий уровень.
5. Вход управления выводом
Вход управления выходом определяет, работают ли выходные транзисторы в параллельном или двухтактном режиме. При подключении вывода управления выводом, который является выводом 13, к земле, выходные транзисторы устанавливаются в параллельный режим работы. Но при подключении этого вывода к выводу 5V-REF выходные транзисторы устанавливаются в двухтактный режим.
6. Выходные транзисторы
ИС имеет два внутренних выходных транзистора в конфигурациях с открытым коллектором и открытым эмиттером, с помощью которых она может передавать или потреблять максимальный ток до 200 мА.
Примечание! Транзисторы имеют напряжение насыщения менее 1,3 В в конфигурации с общим эмиттером и менее 2,5 В в конфигурации эмиттер-повторитель.
Характеристики микросхемы TL494
- Полная схема управления мощностью ШИМ
- Незавершенные выходы для тока потребления или источника 200 мА
- Управление выходом выбирает односторонний или двухтактный режим
- Внутренняя схема запрещает двойной импульс на любом выходе
- Переменное время простоя для контроля всего диапазона
- Внутренний регулятор обеспечивает стабильное напряжение 5 В
- Эталонная поставка с допуском 5% Архитектура схемы
- обеспечивает простую синхронизацию
Примечание! Большая часть внутренней схемы и описания операций взята из таблицы данных и в некоторой степени изменены для лучшего понимания.
Необходимые компоненты
- TL494 IC — 1
- TIP2955 Транзистор — 1
- Винтовой зажим 5 мм x 2 — 2
- 1000 мкФ, конденсатор 60 В — 1
- 470 мкФ, конденсатор 60 В — 1
- 50К, резистор 1% — 1
- 560R Резистор — 1
- 10K, резистор 1% — 4
- 3,3 кОм, резистор 1% — 2
- 330R Резистор — 1
- Конденсатор 0,22 мкФ — 1
- 5,6 кОм, резистор 1 Вт — 1
- Стабилитрон 12,1 В — 1
- MBR20100CT Диод Шоттки — 1
- 70uH (27 x 11 x 14) мм Индуктор — 1
- Потенциометр (10K) Обрезной горшок — 1
- 0.Резистор считывания тока 22R — 2
- Плакированная плита Generic 50x 50 мм — 1
- Радиатор блока питания, общий — 1
- Провода перемычки, общие — 15
Принципиальная схема
Принципиальная схема High-Efficiency Понижающий преобразователь приведена ниже.
Строительство схемы
Для демонстрации этого сильноточного понижающего преобразователя схема сконструирована вручную на печатной плате с помощью файлов схемы и дизайна печатной платы [файл Gerber]; Обратите внимание, что если вы подключаете большую нагрузку к выходному понижающему преобразователю, то через дорожки печатной платы будет течь огромный ток, и есть вероятность, что дорожки выгорят.Итак, чтобы следы печатной платы не выгорели, я включил несколько перемычек, которые помогают увеличить ток. Кроме того, я укрепил дорожки на печатной плате толстым слоем припоя, чтобы снизить сопротивление дорожек.
Катушка индуктивности состоит из 3 параллельных жил из эмалированного медного провода 0,45 кв. Мм.
Расчеты
Чтобы правильно рассчитать значения индуктивности и конденсатора, я использовал документ от Texas Instruments.
После этого я сделал электронную таблицу Google, чтобы упростить расчет
Испытания этого понижающего преобразователя высокого напряжения
Для проверки схемы используется следующая установка. Как показано на изображении выше, входное напряжение составляет 41,17 В, а ток холостого хода составляет 0,015 А, что делает потребляемую мощность без нагрузки менее 0,6 Вт.
Прежде, чем кто-либо из вас прыгнет и скажет, что таз резистора делает в моем тестовом столе.
Позвольте мне вам сказать, резисторы очень сильно нагреваются во время тестирования схемы с полной нагрузкой, поэтому я приготовил таз с водой, чтобы мой рабочий стол не сгорел
Инструменты, используемые для проверки схемы
- Свинцово-кислотный аккумулятор 12 В.
- Трансформатор с отводом 6-0-6 и отводом 12-0-12
- 5 10W 10r Сопротивление параллельно в качестве нагрузки
- Мультиметр Meco 108B + TRMS
- Мультиметр Meco 450B + TRMS
- Осциллограф Hantek 6022BE
Входная мощность для понижающего преобразователя большой мощности
Как видно из изображения выше, входное напряжение падает до 27.45 В в условиях нагрузки, а входной ток составляет 3,022 А , что соответствует входной мощности 82,9539 Вт.
Выходная мощность
Как видно из изображения выше, выходное напряжение составляет 12,78 В, а выходной ток составляет 5,614 А, что эквивалентно потребляемой мощности 71,6958 Вт.
Таким образом, КПД схемы становится (71,6958 / 82,9539) x 100% = 86,42%
Потери в цепи связаны с резисторами для питания микросхем TL494 и
.Абсолютное максимальное потребление тока в моей таблице испытаний
Из изображения выше видно, что максимальный ток, потребляемый от цепи, равен 6.96 А это почти
В этой ситуации основным узким местом системы является мой трансформатор, поэтому я не могу увеличить ток нагрузки, но с такой конструкцией и с хорошим радиатором вы легко можете потреблять ток более 10А из этой схемы.
Примечание! Любой из вас, кто задается вопросом, почему я подключил массивный радиатор к схеме, позвольте мне сказать вам, что на данный момент у меня нет радиатора меньшего размера в моем запасе.
Дальнейшие улучшения
Эта схема понижающего преобразователя TL494 предназначена только для демонстрационных целей, поэтому в выходной секции схемы
не добавлена схема защиты.- Для защиты цепи нагрузки необходимо добавить схему защиты выхода.
- Индуктор необходимо окунуть в лак, иначе будет слышен шум.
- Печатная плата хорошего качества и правильного дизайна является обязательной
- Переключающий транзистор можно модифицировать для увеличения тока нагрузки
Надеюсь, вам понравилась эта статья и вы узнали из нее что-то новое. Если у вас есть сомнения, вы можете задать вопрос в комментариях ниже или воспользоваться нашим форумом для подробного обсуждения.
.ИнверторPWM с использованием схемы IC TL494
Очень простая, но очень сложная модифицированная схема синусоидального инвертора представлена в следующем посте. Использование микросхемы PWM IC TL494 не только делает конструкцию чрезвычайно экономичной с учетом количества деталей, но также очень эффективной и точной.
Использование TL494 для проектирования
Микросхема TL494 — это специализированная ИС с ШИМ, которая идеально подходит для всех типов схем, требующих точных выходов на основе ШИМ.
Чип имеет все необходимые встроенные функции для генерации точных ШИМ, которые можно настраивать в соответствии со спецификациями приложений пользователя.
Здесь мы обсуждаем универсальную модифицированную схему синусоидального инвертора на основе ШИМ, которая включает в себя IC TL494 для необходимой расширенной обработки ШИМ.
Ссылаясь на рисунок выше, различные функции выводов ИС для реализации операций ШИМ-инвертора можно понять с помощью следующих пунктов:
Назначение контактов ИС TL494
Контакт № 10 и контакт № 9 являются двумя выходами. ИС, которые скомпонованы для работы в тандеме или в конфигурации с тотемным полюсом, что означает, что оба вывода никогда не станут положительными вместе, а будут колебаться поочередно от положительного до нулевого напряжения, то есть, когда вывод № 10 положительный, вывод № 9 будет читать ноль вольт и наоборот.
Микросхема включена для получения вышеуказанного тотема выхода, связывая штифт # 13 с контактом # 14, который является опорным напряжением выходного контактом множества IC при + 5V.
Таким образом, до тех пор, пока контакт № 13 оснащен этим опорным напряжением +5 В, он позволяет ИС производить поочередно переключаемые выходы, однако, если контакт № 13 заземлен, выходы ИС вынуждены переключаться в параллельный режим (несимметричный режим ), что означает, что оба выхода pin10 / 9 начнут переключаться вместе, а не поочередно.
Вывод 12 микросхемы — это вывод питания микросхемы, который можно увидеть подключенным к батарее через падающие резисторы на 10 Ом, которые отфильтровывают любые возможные всплески или выбросы при включении для ИС.
Контакт № 7 является основным заземлением ИС, в то время как контакт № 4 и контакт № 16 заземлены для определенных целей.
Контакт №4 — это код неисправности или вывод управления мертвым временем IC, который определяет мертвое время или промежуток между периодами включения двух выходов IC.
По умолчанию он должен быть подключен к земле, чтобы ИС генерировала минимальный период «мертвого времени», однако для достижения более высоких периодов мертвого времени на эту распиновку можно подавать внешнее переменное напряжение от 0 до 3.3 В, что обеспечивает линейно регулируемое мертвое время от 0 до 100%.
Контакты №5 и №6 — это выводы частоты ИС, которые должны быть подключены к внешней сети Rt, Ct (резистор, конденсатор) для установки необходимой частоты на выходных выводах ИС.
Любой из них может быть изменен для регулировки требуемой частоты, в предлагаемой схеме инвертора с измененной ШИМ мы используем переменный резистор для его включения. Он может быть отрегулирован для достижения частоты 50 Гц или 60 Гц на контактах 9/10 ИС в соответствии с требованиями пользователя.
IC TL 494 имеет сеть с двумя операционными усилителями, внутренне настроенную как усилители ошибок, которые предназначены для коррекции и измерения рабочих циклов переключения выходов или ШИМ в соответствии со спецификациями приложения, так что выход создает точные ШИМ и обеспечивает идеальное среднеквадратичное значение. кастомизация выходного каскада.
Функция усилителя ошибки
Входы усилителей ошибки сконфигурированы на контактах 15 и 16 для одного из усилителей ошибки и на контактах 1 и 2 для второго усилителя ошибки.
Обычно только один усилитель ошибки используется для автоматической настройки ШИМ, а другой усилитель ошибки остается бездействующим.
Как видно на схеме, усилитель ошибки с входами на контакте 15 и контакте 16 становится неактивным, если заземлить неинвертирующий контакт 16 и подключить инвертирующий контакт 15 к + 5 В с контактом 14.
Таким образом, внутренне усилитель ошибки, связанный с указанными выше контактами, остается неактивным.
Однако усилитель ошибки, имеющий контакты 1 и 2 в качестве входов, эффективно используется здесь для реализации коррекции ШИМ.
На рисунке показано, что pin1 которая является неинвертирующим входом усилителя ошибки подключена к 5V опорного штифту # 14, с помощью регулируемого делителя напряжения, используя горшок.
Инвертирующий вход соединен с контактом 3 (контактом обратной связи) ИС, который фактически является выходом усилителя ошибки, и позволяет формировать контур обратной связи для контакта 1 ИС.
Приведенная выше конфигурация контактов 1/2/3 позволяет точно настроить выходные ШИМ путем регулировки потенциометра контакта №1.
На этом завершается основное руководство по реализации выводов для обсуждаемого модифицированного синусоидального инвертора, использующего IC TL494.
Выходной силовой каскад инвертора
Теперь для выходного силового каскада мы можем визуализировать несколько используемых МОП-транзисторов, управляемых двухтактным каскадом BJT с буфером.
Ступень BJT обеспечивает идеальную платформу переключения для МОП-транзисторов, обеспечивая минимальные проблемы паразитной индуктивности и быструю разрядку внутренней емкости полевых транзисторов. Последовательные резисторы затвора предотвращают любые переходные процессы, пытающиеся проникнуть в сеть, обеспечивая тем самым полную безопасность и эффективность операций.
Сливы mosfet подключены к силовому трансформатору, который может быть обычным трансформатором с железным сердечником, имеющим первичную конфигурацию 9-0-9 В, если батарея инвертора рассчитана на 12 В, а вторичная может быть на 220 В или 120 В в соответствии с потребителем. характеристики страны.
Мощность инвертора в основном определяется мощностью трансформатора и емкостью аккумуляторной батареи, эти параметры можно изменить по своему усмотрению.
Использование ферритового трансформатора
Для создания компактного синусоидального инвертора ШИМ трансформатор с железным сердечником можно заменить трансформатором с ферритовым сердечником.Детали обмотки для этого же можно увидеть ниже:
При использовании суперэмалированного медного провода:
Первичный: Ветер 5 x 5 витков, центральный отвод, используя 4 мм (две жилы 2 мм, намотанные параллельно)
Вторичный: Ветер 200 до 300 витков по 0,5 мм
Жила: любой подходящий сердечник EE, который может удобно разместить эту обмотку.
TL494 Схема полного моста инвертора
Следующая конструкция может использоваться для создания схемы полного моста или H-мостового инвертора с IC TL 494.
Как можно видеть, комбинация МОП-транзисторов с p-каналом и n-каналом используется для создания полной мостовой сети, что упрощает работу и позволяет избежать сложной сети начальных конденсаторов, которая обычно необходима для полных мостовых инверторов, имеющих только n-канальный MOSFET — описание производителя.
Однако включение МОП-транзисторов с p-каналом на высокой стороне и n-каналом на нижней стороне делает конструкцию склонной к проблеме сквозного прохождения.
Во избежание прострела необходимо обеспечить достаточное мертвое время с помощью IC TL 494 и, таким образом, предотвратить любую возможность такой ситуации.
Затворы IC 4093 используются для гарантии идеальной изоляции двух сторон полной проводимости моста и правильного переключения первичной обмотки трансформатора.
