TL494CN中文资料原理及其应用技巧.doc

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1、TL494 常应用于电源电路当中,在本站的文章中,除了本文 TL494 中文资料及应 用电路,还有一个电路是应用了 TL494 资料的,具体的电路图,请参考本站文章: 200W 的 ATX 电源线路图,本文已经提供了比较丰富的 TL494 中文资料了TL494 是一种固定频率脉宽调制电路，它包含了开关电源控制所需的全部功能， 广泛应用于单端正激双管式、半桥式、全桥式开关电源。TL494 有 SO-16 和 PDIP-16 两种封装形式，以适应不同场合的要求。其主要特性如下：TL494TL494 主要特征主要特征集成了全部的脉宽调制电路。 片内置线性锯齿波振荡器，外置振荡元件仅两个（一个电阻和一

2、个电容）。 内置误差放大器。 内止 5V 参考基准电压源。 可调整死区时间。 内置功率晶体管可提供 500mA 的驱动能力。 推或拉两种输出方式。TL494TL494 外形图外形图TL494TL494 引脚图引脚图TL494TL494 工作原理简述工作原理简述TL494 是一个固定频率的脉冲宽度调制电路，内置了线性锯齿波振荡器，振荡 频率可通过外部的一个电阻和一个电容进行调节，其振荡频率如下：输出脉冲的宽度是通过电容 CT 上的正极性锯齿波电压与另外两个控制信号进行 比较来实现。功率输出管 Q1 和 Q2 受控于或非门。当双稳触发器的时钟信号为 低电平时才会被选通，即只有在锯齿波电压大于控制信

3、号期间才会被选通。当 控制信号增大，输出脉冲的宽度将减小。参见图 2。TL494TL494 脉冲控制波形图脉冲控制波形图控制信号由集成电路外部输入，一路送至死区时间比较器，一路送往误差放大 器的输入端。死区时间比较器具有 120mV 的输入补偿电压，它限制了最小输出 死区时间约等于锯齿波周期的 4%，当输出端接地，最大输出占空比为 96%，而 输出端接参考电平时，占空比为 48%。当把死区时间控制输入端接上固定的电 压（范围在 03.3V 之间）即能在输出脉冲上产生附加的死区时间。脉冲宽度调制比较器为误差放大器调节输出脉宽提供了一个手段：当反馈电压 从 0.5V 变化到 3.5 时，输出的脉冲

4、宽度从被死区确定的最大导通百分比时间中 下降到零。两个误差放大器具有从-0.3V 到（Vcc-2.0）的共模输入范围，这可 能从电源的输出电压和电流察觉得到。误差放大器的输出端常处于高电平，它 与脉冲宽度调制器的反相输入端进行“或”运算，正是这种电路结构，放大器 只需最小的输出即可支配控制回路。当比较器 CT 放电，一个正脉冲出现在死区比较器的输出端，受脉冲约束的双稳 触发器进行计时，同时停止输出管 Q1 和 Q2 的工作。若输出控制端连接到参考 电压源，那么调制脉冲交替输出至两个输出晶体管，输出频率等于脉冲振荡器 的一半。如果工作于单端状态，且最大占空比小于 50%时，输出驱动信号分别 从晶

5、体管 Q1 或 Q2 取得。输出变压器一个反馈绕组及二极管提供反馈电压。在 单端工作模式下，当需要更高的驱动电流输出，亦可将 Q1 和 Q2 并联使用，这 时，需将输出模式控制脚接地以关闭双稳触发器。这种状态下，输出的脉冲频 率将等于振荡器的频率。TL494 内置一个 5.0V 的基准电压源，使用外置偏置电路时，可提供高达 10mA 的负载电流，在典型的 070温度范围 50mV 温漂条件下，该基准电压源能提 供5%的精确度。TL494TL494 内部电路方框图内部电路方框图TL494 的极限参数的极限参数名称代号极限值单位工作电压Vcc42V集电极输出电压Vc1,Vc242V集电极输出电流I

6、c1,Ic2500mA放大器输入电压范围VIR-0.3V+42V功耗PD1000mW热阻RJA80/W工作结温TJ125工作环境温度 TL494B TL494C TL494I NCV494BTA-40+125 0+70 -40+85 -40+125额定环境温度TA40TL494TL494 脉宽调制控制电路应用脉宽调制控制电路应用TL494TL494 单端连接输出和推、拉（电流）结构单端连接输出和推、拉（电流）结构TL494 是专用双端脉冲调制器件，TL494 为固定频率的 PWM 控制电路，它结 合了全部方块图所需之功能，在切换式电源供给器里可单端式或双坡道式的输 出控制。如图 1 所示为 T

7、L494 控制器的内部结构与方块图其内部的线性锯齿波 振荡器乃为频率可规划式(frequency programmable)，在脚 5 与脚 6 连接两个 外部元件 RT 与 CT，既可获得所需之频率其频率可由下式计算得知0图 1 TL494 控制器的内部 结构与方块图片输出脉波宽度调变之达成可借着在电容器 CT 端的正锯齿波形与两个控制信 号中的任一个做比较而得之。电路中的 NOR 闸可用来驱动输出三极管 Q1 与 Q2，而且仅当正反器的时钟输入信号是在低准位时，此闸才会在有效状态，此 种情况的发生也是仅当锯齿波电压大于控制信号电压的期间里。当控制信号的 振幅增加时，此时也会一致引起输出脉波

8、宽度的线性减少。如图 2 所示的波形 图。 图 2 TL494 控制器时序波形 图外部输入端的控制信号可输入至脚 4 的截止时间控制端，与脚 1、2、15、16 误差放大器的输入端，其输入端点的抵补电压为 120mV，其可限 制输出截止时间至最小值，大约为最初锯齿波周期时间的 4%。当 13 脚的输出 模控制端接地时，可获得 96%最大工作周期，而当 13 脚接制参考电压时，可获 得 48%最大工作周期。如果我们在第 4 脚截止时间控制输入端设定一个固定电 压，其范围由 0V 至 3.3V 之间，则附加的截止时间一定出现在输出上。PWM 比较器提供一个方法给误差放大器，乃由最大百分比的导通时间

9、来做 输出脉波宽度的调整，此乃借着设定截止时间控制输入端降至零电位，而此时 再回授输入脚的电压变化可由 0.5V 至 3. 5V 之间，此 k 二个误差放大器有其模态(common-mode)输入范围由-0.3V 至(Vcc-2)V，而且可用来检知电源供给器的 输出电压与电流。误差放大器的输出会处于高主动状态，而且在 PWM 比较器的非反相输入端 与其误差放大器输出乃为或闸(OR)运算结合，依此电路结构，放大器需要最小 输出导通时间，此乃抑制回路的控制，通常第一个误差放大器都使用参考电压 和稳压输出的电压做比较，其环路增益可依靠回授来控制。而第 3 脚通常用做 频率的补偿，它主要目的是为了整个

10、环路的稳定度，特别注意的是运用回授时 必须避免第 3 脚输入过载电流大于 600A，否则最大脉波宽度将会被不正常的 限制，此两种误差放大器，都可利用不管是正相或反相放大都可用来稳压。第二个误差放大器可用来做过电流检知回路，可使用检知电阻来与参考电 压元作比较，这回路的工作电压接近地端，而此误差放大器的转换速率(slew rate)在 7V 之 Vcc 时为 2V/s。但无论如何在高频运用中。由于脉波宽度比较 器和控制逻辑的传播延迟使得他不能用为动态电流限制器。它可运用于恒流限 制电路或者外加元件作成电流回叠(current feed-back)的限流装置，而动态电 流限制最好能使用截止时间控制

11、输入端的第 4 脚。当电容器 CT 放电时，在截止时间比较器输出端会有正脉波信号输出，此时 钟脉波可控制操作正反器，且会抑制输出三极管 Q1 与 Q2，若将输出模控制的 第 13 脚连接至参考电压准位线，此时在推挽式操作下，则两个输出三极管在脉 波信号调变下会交替地导通，这时每一个输出的转换频率是振荡器频率的一半。当以单端方式(single-ended)操作时，最大工作周期须少于 50%，此时输 出驱动可出三极管 Q1 或 Q2 取得，若在单端方式操作下需要较高的输出电流， 可以将 Q1 与 Q2 三极管以并联方式连接，而且输出模控制的第 13 脚必须接地， 则使得正反器在失效(disable

12、)状态，此时输出的转换频率乃相当于震荡器之频 率。因此 TL494 约两个输出级可以用单端方式或是推挽式来输出，两个输出关 系是不被拘束的，两个集极和射极都有输出端可以利用，在共射极状态下，集 极和射极电流在 200时，集极和射极饱和电压大约在 1.1V，而在共集极结 构下的电压是 15V，在输出过载之下两个输出都有保护作用，一般这两个输出 在共射极的转换时间为，所以我们可以知道其转换速度非常地快，操作频率可 达 300KHZ，在 25时输出漏电流一般都小于 1。TL494 组成实际的应 用电路原理图纸TL494 组成升 压电源电路图主要参数：power supply voitage 电源电压line regulation 输入电压调节率load regulation 负载调整率outpot ripple 输出纹波电压short circuit current 短路电流efficiency 效率