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达人分享:TI充分利用TL494特点 实现电路过流保护

发布时间:2014-09-29 责任编辑:echolady

【导读】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。作为廉价的双端PWM芯片被工程师认可。今天就通过波形测试结果来解析TL494在德州仪器电源中的特点以及实现过流保护的方法。
 
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。
 
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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:达人分享:TI充分利用TL494特点 实现电路过流保护
振荡频率的选取与Rt,Ct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Rt=61k,Ct=0.001uf最大占空比只能达到88%左右,试验波形为下图2所示。
 
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图2:实验波形
 
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%,Rt=61k选取,Ct=0.001uf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Usp为60v时,反馈电压Usp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Rt=6.6k,Ct=0.01uf,实际测得的频率为f=19.6k左右,波形如下图3所示:
 
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图3:波形
 
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。
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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。
 
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图4:(3脚电压为0时)
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图5:(3脚电压为1.8V时)
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图6:(3脚电压为3.1V时)
 
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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:
 
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图8:(4脚电压为0时)

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图9:(4脚电压为1.5V)
 
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图10:(4脚电压为2.2V时)
 
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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。 

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