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TI充分利用TL494特点 实现电路过流保护

2014-09-28 09:44 来源:电源网 编辑:娣雾儿

TL494由德州仪器(TI)公司设计并推出,包含了开关电源控制所需的所有功能,大量应用于双端拓扑、单端正激等多种开关电源中。多年来,作为廉价的双端PWM芯片,深受广大工程师认可。今天就通过波形测试结果来聊聊TL494在德州仪器电源中的特点以及是如何实现过流保护的。

根据TL494的引脚功能,在设计电路前对TL494的特性要做一定的测试:

过对TL494芯片的占空比测试,可以进一步加深对TL494工作特点的理解,同时也发现占空比是在DTC=0~2.4v的范围内变化,不是一般中所说的在DTC=0~3.3v电压范围内变化。占空比随着DTC电压的升高而减小,正是利用TL494这种性质,我们实现了开机时的软启动功能,也是利用4脚电压的特点,将4脚作为过流保护的输入端。当发生过流保护的时候,滞环比较器的输出为高,远大于2.4V,可以很快的封锁占空比,实现过流保护的目的。

TL494-1

图1 TL494框图


TL494管脚配置及其功能

TL494的内部电路由基准电压产生电路、振荡电路、间歇期调整电路、两个误差放大器、脉宽调制比较器以及输出电路等组成。图1是它的管脚图,其中1、2脚是误差放大器I的同相和反相输入端;3脚是相位校正和增益控制;4脚为间歇期调理,其上加0~3.3V电压时可使截止时间从2%线怀变化到100%;5、6脚分别用于外接振荡电阻和振荡电容;7脚为接地端;8、9脚和11、10脚分别为TL494内部两个末级输出三极管集电极和发射极;12脚为电源供电端;13脚为输出控制端,该脚接地时为并联单端输出方式,接14脚时为推挽输出方式;14脚为5V基准电压输出端,最大输出电流10mA;15、16脚是误差放大器II的反相和同相输入端。

振荡频率的选择

TL494的振荡频率由t1决定,振荡频率的计算公式为:t2。振荡频率的选取与t3有直接关系(此时3脚、4脚电压均为0),同时也对最大占空比有这直接影响,试验中测得在t4t5最大占空比只能达到88%左右,试验波形为下图2所示。


TL494-2

图2

实际的工作频率为22.04k,根据t6=18.03k,由于电阻电容本身的精度不够导致误差较大。

TL494的最大占空比能够达到96%,t7选取,t8时,在四节蓄电池的调节过程中由于受最大占空比的限制,给定电压t9为60v时,反馈电压t10不能达到60v,反馈电压可以跟踪给定的范围在70---88v,经过多次试验现调整为

t13t14,实际测得的频率为t15=19.6k左右,波形如下图3所示:


TL494-3

图3

此时的最大占空比能达到95%左右, 能跟踪 的电压范围在58V----88V,可以满足我们实际的利用直流稳压电源模拟太阳电池的功能。


试验结果

TL494 测试波形

为进一步了解TL494的工作特点,对于TL494的占空比变化进行了一系列试验,用TL494与TLP250组成的实验电路进行试验,在下述波形中波形1 为输出占空比即TLP250的6脚输出占空比波形,2为TL494的11脚波形。

测得的波形如下:

(1) 在4脚电压为0时,3脚电压变化对输出占空比的影响。

TL494-4

图4(3脚电压为0时)

TL494-5

图5 (3脚电压为1.8V时)


TL494-6

图6(3脚电压为3.1V时)

TL494-7

图7 (3脚电压为3.5V)


3脚电压comp=1.5V时,占空比随4脚电压变化波形如下:

TL494-8

图8 (4脚电压为0时)

TL494-9

图9 (4脚电压为1.5V)

TL494-10

图10 (4脚电压为2.2V时)

TL494-11

图11 (4脚电压为2.4V时)

通过对TL494芯片的占空比测试,可进一步加深对TL494工作特点的理解,同时可以发现占空比是在DTC=0~2.4v的范围内变化。占空比是随着DTC电压的升高而减小,正是利用TL494的性质,实现开机时的软启动功能,同时也利用4脚电压的特点,将4脚作为过流保护的输入端。当发生过流保护的时,滞环比较器的输出远大于2.4V,可以很快封锁占空比,实现过流保护的目的。

标签: TI TL494

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