TL494 Veri Sayfası, Pinout, Uygulama Devreleri

IC TL494, elektronik devrelerde birçok farklı şekilde uygulanabilen çok yönlü bir PWM kontrol IC'dir. Bu makalelerde, IC'nin ana işlevlerini ve ayrıca pratik devrelerde nasıl kullanılacağını ayrıntılı olarak tartışıyoruz.

Genel açıklama

IC TL494, özellikle tek çipli darbe genişlik modülasyonu uygulama devreleri için tasarlanmıştır. Cihaz esas olarak, bu IC kullanılarak verimli bir şekilde boyutlandırılabilen güç kaynağı kontrol devreleri için oluşturulmuştur.

Cihaz yerleşik bir değişken osilatör, bir ölü zaman kontrolörü aşaması (DTC), bir flip flop kontrolü darbeli direksiyon için hassas 5 V regülatör , iki hata amplifikatörü ve bazı çıkış tampon devreleri.

Hata amplifikatörleri, - 0,3 V ila VCC - 2 V arasında ortak bir mod voltaj aralığına sahiptir.

Ölü zaman kontrolü karşılaştırıcı yaklaşık olarak% 5'lik sabit bir ölü zaman sağlamak için sabit bir ofset değeriyle ayarlanır.

Çip üzerindeki osilatör işlevi, IC'nin RT pini # 14'ü referans pimi # 14 ile bağlayarak ve CT pini # 5'e harici olarak bir testere dişi sinyali sağlayarak geçersiz kılınabilir. Bu özellik aynı zamanda farklı güç kaynağı raylarına sahip birçok TL494 IC'nin eşzamanlı olarak sürülmesine izin verir.

Yüzer çıkışlara sahip çipin içindeki çıkış transistörleri, ortak yayıcı çıktı veya bir yayıcı-takipçi çıktı tesisi.

Cihaz, çıkış kontrol fonksiyon pini olan pin # 13'ü uygun şekilde konfigüre ederek kullanıcının çıkış pinleri boyunca bir itme-çekme tipi veya tek uçlu bir salınım elde etmesini sağlar.

Dahili devre, IC push-pull işlevine bağlıyken, herhangi bir çıktı için çift darbe üretmesini imkansız kılar.

Pin İşlevi ve Yapılandırması

Aşağıdaki şema ve açıklama, bize IC TL494'ün pim işlevi ile ilgili temel bilgileri sağlar.

• Pin # 1 ve Pin # 2 (1 IN + ve 1IN-): Bunlar tersine çevrilmez ve ters çevrilir girişler hata yükselticisinin (op amp 1).
• Pin # 16, Pin # 15 (1 IN + ve 1IN-): Yukarıda olduğu gibi bunlar tersine çevrilmez ve ters çevrilir girişler hata yükselticisinin (op amp 2).
• Pin # 8 ve Pin # 11 (C1, C2): Bunlar, çıktılar IC'nin 1 ve 2'si, ilgili dahili transistörlerin toplayıcılarına bağlanır.
• Pin # 5 (CT): Bu pinin osilatör frekansını ayarlamak için harici bir kapasitör ile bağlanması gerekir.
• Pin # 6 (RT): Bu pinin, osilatör frekansını ayarlamak için harici bir dirençle bağlanması gerekir.
• Pin # 4 (DTC): Bu, giriş IC'nin ölü zaman çalışmasını kontrol eden dahili op amp.
• Pin # 9 ve Pin # 10 (E1 ve E2): Bunlar, çıktılar dahili transistörün yayıcı pinlerine bağlanan IC'nin.
• Pin # 3 (Geri Bildirim): Adından da anlaşılacağı gibi, bu giriş pin, sistemin istenen otomatik kontrolü için bir çıkış örnek sinyaliyle entegre etmek için kullanılır.
• Pin # 7 (Toprak): Bu pin, besleme kaynağının 0 V ile bağlanması gereken IC'nin topraklama pinidir.
• Pin # 12 (VCC): Bu, IC'nin pozitif besleme pinidir.
• Pin # 13 (O / P CNTRL): Bu pin, IC'nin itme-çekme modunda veya tek uçlu modda çıkışını etkinleştirmek için yapılandırılabilir.
• Pin # 14 (REF): Bu çıktı pin, karşılaştırıcı modunda hata op amperleri için bir referans voltajı sabitlemek için kullanılabilen sabit bir 5V çıkış sağlar.

Mutlak Maksimum Puanlar

• (VCC) Maksimum Besleme gerilimi = 41 V'u geçmeyecek
• (VI) Giriş pinlerindeki Maksimum Gerilim = VCC + 0.3 V
• (VO) Dahili transistörün kollektöründeki maksimum çıkış voltajı = 41 V
• (IO) Dahili transistörün Kollektöründeki maksimum akım = 250 mA
• IC gövdesinden 1,6 mm (1/16 inç) uzaklıkta maksimum IC pin lehimleme ısısı 260 ° C'de 10 saniyeyi geçmemelidir
• Tstg Depolama sıcaklığı aralığı = –65/150 ° C

Önerilen Çalışma Koşulları

Aşağıdaki veriler size IC'yi güvenli ve verimli koşullar altında çalıştırmak için kullanılabilecek önerilen voltajları ve akımları verir:

• VCC kaynağı: 7 V ila 40 V
• VI Amplifikatör Giriş Voltajı: -0,3 V ila VCC - 2 V
• VO Transistör Toplayıcı Voltajı = 40, Her Transistör için Toplayıcı Akımı = 200 mA
• Geri Besleme pinine akım: 0,3 mA
• fOSC Osilatör frekans aralığı: 1 kHz - 300 kHz
• CT Osilatör zamanlama kapasitör değeri: 0,47 nF ila 10000 nF arasında
• RT Osilatör zamanlama direnci değeri: 1.8 k ila 500 k Ohm arasında.

İç Düzen Şeması

IC TL494 Nasıl Kullanılır

Aşağıdaki paragraflarda IC TL494'ün önemli işlevlerini ve PWM devrelerinde nasıl kullanılacağını öğreniyoruz.

Genel Bakış: TL494 IC, yalnızca anahtarlamalı bir güç kaynağını kontrol etmek için gerekli olan önemli devreyi içerecek şekilde değil, aynı zamanda birçok temel zorluğun üstesinden gelecek ve genel yapıda gerekli olan tamamlayıcı devre aşamalarının ihtiyacını en aza indirecek şekilde tasarlanmıştır.

TL494 temelde bir sabit frekanslı darbe genişlik modülasyonu (PWM) kontrol devresidir.

Çıkış darbelerinin modülasyon işlevi, dahili osilatör testere dişi dalga biçimini zamanlama kapasitörü (CT) aracılığıyla her iki kontrol sinyali çiftiyle karşılaştırdığında elde edilir.

Testere dişi voltajının voltaj kontrol sinyallerinden daha yüksek olduğu dönemde çıkış aşaması değiştirilir.

Kontrol sinyali arttıkça, testere dişi girişinin daha yüksek olduğu zaman sonuç olarak azalır, çıkış darbe uzunluğu azalır.

Darbe yönlendirmeli bir flip-flop, modüle edilmiş darbeyi iki çıkış transistörünün her birine dönüşümlü olarak yönlendirir.

5-V Referans Regülatörü

TL494, REF pinine beslenen 5 V'luk bir dahili referans oluşturur.

Bu dahili referans, kararlı bir tedarik sağlamak için bir ön regülatör gibi davranan kararlı bir sabit referans geliştirmeye yardımcı olur. Bu referans daha sonra mantık çıkış kontrolü, flip flop puls yönlendirme, osilatör, ölü zaman kontrol karşılaştırıcısı ve PWM karşılaştırıcısı gibi IC'nin çeşitli dahili aşamalarına güç sağlamak için güvenilir bir şekilde kullanılır.

Osilatör

Osilatör, ölü zaman ve PWM karşılaştırıcıları için pozitif bir testere dişi dalga formu üretir, böylece bu aşamalar çeşitli kontrol giriş sinyallerini analiz edebilir.

Osilatör frekansını belirlemekten sorumlu olan RT ve CT'dir ve bu nedenle harici olarak programlanabilir.

Osilatör tarafından üretilen testere dişi dalga formu, harici zamanlama kapasitörünü CT, tamamlayıcı direnç RT tarafından belirlenen sabit bir akımla şarj eder.

Bu, doğrusal rampa voltaj dalga biçiminin oluşturulmasıyla sonuçlanır. CT üzerindeki voltaj 3 V'a her ulaştığında, osilatör hızla onu boşaltır ve ardından şarj döngüsünü yeniden başlatır. Bu şarj döngüsü için akım aşağıdaki formülle hesaplanır:

Şarj = 3 V / RT --------------- (1)

Testere dişi dalga formunun periyodu şu şekilde verilir:

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

Osilatör frekansı, aşağıdaki formül kullanılarak belirlenir:

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

Ancak, bu osilatör frekansı, çıkış tek uçlu olarak yapılandırıldığında çıkış frekansı ile uyumlu olacaktır. Push-pull modunda yapılandırıldığında, çıkış frekansı osilatör frekansının 1 / 2'si olacaktır.

Bu nedenle, tek uçlu çıktı için yukarıdaki 3 numaralı denklem kullanılabilir.

İtme çekme uygulaması için formül şöyle olacaktır:

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

Ölü Zaman Kontrolü

Ölü zaman pimi kurulumu, minimum ölü zamanı düzenler ( iki çıktı arasındaki kapalı dönemler ).

Bu işlevde, DTC pinindeki voltaj osilatörden gelen rampa voltajını aştığında, çıkış karşılaştırıcısını Q1 ve Q2 transistörlerini KAPALI konuma getirmeye zorlar.

IC, DTC pini toprak hattına bağlandığında yaklaşık% 3'lük minimum ölü zamanı garanti eden dahili olarak ayarlanmış 110 mV'lik bir ofset seviyesine sahiptir.

Ölü zaman yanıtı, DTC pini # 4'e harici bir voltaj uygulanarak artırılabilir. Bu, ölü zaman fonksiyonu üzerinde varsayılan% 3'ten maksimum% 100'e, 0 ila 3,3 V değişken bir giriş aracılığıyla doğrusal bir kontrole sahip olmayı sağlar.

Tam aralık kontrolü kullanılıyorsa, IC'nin çıkış kutusu, hata amplifikatörü yapılandırmalarını bozmadan harici bir voltajla düzenlenebilir.

Ölü zaman özelliği, çıktı görev döngüsünün ek kontrolünün gerekli olduğu durumlarda kullanılabilir.

Ancak düzgün çalışması için, bu girişin ya bir voltaj seviyesine ya da toprağa sonlandırılması ve asla yüzer halde bırakılmaması sağlanmalıdır.

Hata Yükselteçleri

IC'nin iki hata amplifikatörünün yüksek bir kazancı vardır ve ICs VI besleme rayı yoluyla önyargılıdır. Bu, -0,3 V ila VI - 2 V arasında ortak mod giriş aralığını etkinleştirir.

Her iki hata amplifikatörü de dahili olarak tek uçlu tek kaynak amplifikatörleri gibi çalışacak şekilde ayarlanmıştır, burada her bir çıkış yalnızca aktif yüksek kapasiteye sahiptir. Bu yetenek nedeniyle, amplifikatörler, daralan bir PWM talebini karşılamak için bağımsız olarak etkinleşebilirler.

İki hata amplifikatörünün çıkışları şöyle bağlandığından OR kapıları PWM karşılaştırıcısının giriş düğümü ile minimum darbe çıkışı ile çalışabilen amplifikatör hakimdir.

Amplifikatörlerin çıkışları, düşük akım düşürücü ile önyargılıdır, böylece IC çıkışı, hata amplifikatörleri işlevsel olmayan moddayken maksimum PWM sağlar.

Çıkış Kontrol Girişi

IC'nin bu pini, IC çıktısının tek uçlu bir modda çalışmasına izin verecek şekilde yapılandırılabilir; bu, hem çıktı paralel olarak birlikte salınım yapar, hem de alternatif olarak salınımlı çıktılar üreten itmeli çekme şeklinde çalışır.

Çıkış kontrol pimi, dahili osilatör aşamasını veya flip flop darbeli yönlendirme aşamasını etkilemeden IC'nin çıkışı üzerinde doğrudan bir kontrole sahip olmasını sağlayarak asenkron olarak çalışır.

Bu pin, normalde uygulama özelliklerine göre sabit bir parametre ile yapılandırılır. Örneğin, IC çıkışlarının paralel veya tek uçlu şekilde çalışması amaçlanıyorsa, çıkış kontrol pini toprak hattına kalıcı olarak bağlanır. Bundan dolayı, IC içindeki darbeli yönlendirme aşaması devre dışı kalır ve alternatif flip flop çıkış pinlerinde durur.

Ayrıca, bu modda ölü zaman kontrolüne ve PWM karşılaştırıcısına gelen darbeler, her iki çıkış transistörü tarafından birlikte taşınır ve çıkışın paralel olarak AÇIK / KAPALI konuma geçmesine izin verir.

Bir itme çekme çıkış işlemi elde etmek için, çıkış kontrol piminin basitçe IC'nin + 5V çıkış referans pinine (REF) bağlanması gerekir. Bu durumda, çıkış transistörlerinin her biri, darbeli yönlendirmeli flip-flop aşaması aracılığıyla dönüşümlü olarak AÇIK hale gelir.

Çıkış Transistörleri

Yukarıdan ikinci diyagramda görülebileceği gibi, yonga, taahhüt edilmemiş yayıcı ve toplayıcı terminallerine sahip iki çıkış transistöründen oluşur.

Bu yüzer terminallerin her ikisi de 200 mA akıma kadar batma (içeri alma) veya kaynak (verme) için derecelendirilmiştir.

Transistörlerin doyma noktası, ortak yayıcı modunda yapılandırıldığında 1,3 V'den az ve ortak koleksiyoncu modu.

Kısa devre ve aşırı akıma karşı dahili olarak korunurlar.

Uygulama Devreleri

Yukarıda açıklandığı gibi, TL494 öncelikle bir PWM kontrolör IC'dir, bu nedenle ana uygulama devreleri çoğunlukla PWM tabanlı devrelerdir.

Bireysel gereksinimlere göre çeşitli şekillerde değiştirilebilen birkaç örnek devre aşağıda tartışılmıştır.

TL494 kullanan Solar Şarj Cihazı

Aşağıdaki tasarım, TL494'ün 5-V / 10-A anahtarlamalı bir güç kaynağı oluşturmak için nasıl etkili bir şekilde yapılandırılabileceğini göstermektedir.

Bu konfigürasyonda çıkış paralel modda çalışır ve bu nedenle çıkış kontrol pini # 13'ün toprağa bağlı olduğunu görebiliriz.

İki hata amplifikatörü de burada çok verimli bir şekilde kullanılmaktadır. Bir hata amplifikatörü, R8 / R9 aracılığıyla voltaj geri beslemesini kontrol eder ve çıkışı istenen oranda (5V) sabit tutar

İkinci hata amplifikatörü, maksimum akımı R13 aracılığıyla kontrol etmek için kullanılır.

TL494 invertör

İşte IC TL494 etrafında inşa edilmiş klasik bir invertör devresi. Bu örnekte çıkış, itme-çekme şeklinde çalışacak şekilde yapılandırılmıştır ve bu nedenle buradaki çıkış kontrol pimi, 14 numaralı pimden elde edilen + 5V referansına bağlanmıştır. Pimlerin ilk kısmı da tam olarak yukarıdaki veri sayfasında açıklandığı gibi yapılandırılmıştır.

Sonuç

IC TL494, istenen herhangi bir PWM devre uygulaması için ideal bir darbe kontrolü sağlayan son derece hassas çıkış ve geri bildirim kontrol olanaklarına sahip bir PWM kontrol IC'dir.

Benzer SG3525 birçok yönden ve bunun yerine etkili bir yedek olarak kullanılabilir, ancak pin numaraları farklı olabilir ve tam olarak uyumlu olmayabilir.

Bu IC ile ilgili herhangi bir sorunuz varsa, lütfen aşağıdaki yorumlar yoluyla onlara sormaktan çekinmeyin, size yardımcı olmaktan memnuniyet duyarız!

Referans: TL494 veri sayfası