Spēcīgs ap leju stabilizators tl494. Savienojuma shēma, kontaktdakša, TL494 darbības princips, izmantojot automobiļu sprieguma pārveidotāja ķēžu piemēru

Tikai vissvarīgākās lietas.
Barošanas spriegums 8-35V (šķiet iespējams līdz 40V, bet neesmu pārbaudījis)
Spēja darboties viena gājiena un push-pull režīmā.

Viena cikla režīmā maksimālais impulsa ilgums ir 96% (ne mazāk kā 4% nāves laika).
Divtaktu versijai nāves laika ilgums nedrīkst būt mazāks par 4%.
Pieliekot spriegumu 0...3.3V uz 4. tapu, var regulēt nāves laiku. Un veiciet vienmērīgu palaišanu.
Ir iebūvēts stabilizēts atsauces sprieguma avots 5V un strāva līdz 10mA.
Ir iebūvēta aizsardzība pret zemu barošanas spriegumu, izslēdzoties zem 5,5...7V (visbiežāk 6,4V). Problēma ir tāda, ka pie šāda sprieguma mosfeti jau pāriet lineārajā režīmā un izdeg...
Mikroshēmas ģeneratoru ir iespējams izslēgt, ar atslēgu noslēdzot Rt tapu (6), atsauces sprieguma tapu (14) vai Ct tapu (5) zemē.

Darba frekvence 1…300 kHz.

Divi iebūvēti “error” operacionālie pastiprinātāji ar pastiprinājumu Ku=70..95dB. Ieejas - izejas (1); (2) un (15); (16). Pastiprinātāju izejas ir apvienotas ar VAI elementu, tāpēc tas, kura izejas spriegums ir lielāks, kontrolē impulsa ilgumu. Viena no salīdzinājuma ieejām parasti ir piesaistīta atsauces spriegumam (14), bet otra - tur, kur tas nepieciešams... Signāla aizkave Pastiprinātāja iekšienē ir 400 ns, tie nav paredzēti darbībai viena pulksteņa cikla ietvaros.

Mikroshēmas izejas posmi ar vidējo strāvu 200 mA ātri uzlādē jaudīga mosfeta vārtu ieejas kapacitāti, bet nenodrošina tā izlādi. saprātīgā laikā. Tāpēc ir nepieciešams ārējs draiveris.

Pin (5) kondensators C2 un pin (6) rezistori R3; R4 - iestatiet mikroshēmas iekšējā oscilatora frekvenci. Pus-pull režīmā tas tiek dalīts ar 2.

Ir iespēja sinhronizēt, iedarbinot ar ievades impulsiem.

Viena cikla ģenerators ar regulējamu frekvenci un darba ciklu
Viena cikla ģenerators ar regulējamu frekvenci un darba ciklu (impulsa ilguma attiecība pret pauzes ilgumu). Ar viena tranzistora izejas draiveri. Šis režīms tiek īstenots, savienojot tapu 13 ar kopējo barošanas kopni.

Shēma (1)

Tā kā mikroshēmai ir divas izejas pakāpes, kuras šajā gadījumā darbojas fāzē, tās var pieslēgt paralēli, lai palielinātu izejas strāvu... Vai arī neietilpst... (shēmā zaļā krāsā) Arī rezistors R7 ne vienmēr ir uzstādīta.

Izmērot spriegumu rezistoram R10 ar op-amp, jūs varat ierobežot izejas strāvu. Otro ieeju nodrošina ar atsauces spriegumu ar dalītāju R5; R6. Nu redz, R10 uzkarsīs.

Ķēde C6; R11, uz (3) kājas, ir novietots lielākai stabilitātei, datu lapā tas tiek prasīts, bet tas darbojas bez tā. Tranzistoru var izmantot arī kā NPN struktūru.

Shēma (2)

Shēma (3)

Viena cikla ģenerators ar regulējamu frekvenci un darba ciklu. Ar divu tranzistoru izejas draiveri (papildu atkārtotājs).
Ko es varu teikt? Signāla forma ir labāka, pārejas procesi pārslēgšanas momentos samazinās, kravnesība ir lielāka un siltuma zudumi mazāki. Lai gan tas var būt subjektīvs viedoklis. Bet. Tagad es izmantoju tikai divu tranzistoru draiveri. Jā, rezistors vārtu ķēdē ierobežo pārslēgšanas pārejas ātrumu.

Shēma (4)

Un šeit mums ir tipiska pastiprinājuma (pastiprinājuma) regulējama viena gala pārveidotāja ķēde ar sprieguma regulēšanu un strāvas ierobežojumu.

Shēma darbojas, saliku vairākās versijās. Izejas spriegums ir atkarīgs no spoles L1 apgriezienu skaita un rezistoru R7 pretestības; R10; R11, kas tiek izvēlēti iestatīšanas laikā... Pašu spoli var uztīt uz jebko. Izmērs - atkarībā no jaudas. Gredzens, Sh-core, pat tikai uz stieņa. Bet tam nevajadzētu kļūt piesātinātam. Tāpēc, ja gredzens ir izgatavots no ferīta, tad tas ir jāsagriež un jāpielīmē ar atstarpi. Labi derēs lielie gredzeni no datora barošanas blokiem, nav jāgriež, tie ir no “pulverizēta dzelzs”, sprauga jau paredzēta. Ja serdenim ir W forma, mēs neievietojam magnētisko spraugu, tiem ir īss vidējais serdenis - tiem jau ir sprauga. Īsāk sakot, mēs to uztinam ar biezu vara vai montāžas stiepli (0,5-1,0 mm atkarībā no jaudas) un apgriezienu skaits ir 10 vai vairāk (atkarībā no tā, kādu spriegumu mēs vēlamies iegūt). Mēs savienojam slodzi ar plānoto mazjaudas spriegumu. Mēs savienojam savu radījumu ar akumulatoru, izmantojot jaudīgu lampu. Ja lampiņa neiedegas ar pilnu intensitāti, paņemiet voltmetru un osciloskopu...

Izvēlamies rezistorus R7; R10; R11 un spoles L1 apgriezienu skaitu, sasniedzot paredzēto spriegumu pie slodzes.

Droselis Dr1 - 5...10 apgriezieni ar resnu stiepli uz jebkura serdeņa. Esmu pat redzējis iespējas, kur L1 un Dr1 ir uztīti uz viena kodola. Pats neesmu pārbaudījis.

Shēma (5)

Šī ir arī īsta pastiprināšanas pārveidotāja shēma, ko var izmantot, piemēram, lai uzlādētu klēpjdatoru no automašīnas akumulatora. Salīdzinātājs pie ieejām (15); (16) uzrauga “donora” akumulatora spriegumu un izslēdz pārveidotāju, kad spriegums uz tā nokrītas zem izvēlētā sliekšņa.

Ķēde C8; R12; VD2 - tā sauktais Snubber ir paredzēts induktīvās emisijas slāpēšanai. Zemsprieguma MOSFET ietaupa, piemēram, IRF3205 var izturēt, ja nemaldos, (noteka - avots) līdz 50V. Tomēr tas ievērojami samazina efektivitāti. Gan diode, gan rezistors kļūst diezgan karsti. Tas palielina uzticamību. Dažos režīmos (shēmās) bez tā jaudīgs tranzistors vienkārši nekavējoties izdeg. Bet dažreiz izdodas arī bez šī visa... Vajag paskatīties osciloskopā...

Shēma (6)

Push-pull galvenais ģenerators.
Dažādas dizaina un regulēšanas iespējas.
No pirmā acu uzmetiena milzīgā komutācijas ķēžu daudzveidība izpaužas daudz pieticīgākā skaitā, kas faktiski darbojas... Pirmā lieta, ko parasti daru, kad redzu “viltīgu” ķēdi, ir pārzīmēt to pazīstamajā standartā. man. Iepriekš to sauca par GOST. Mūsdienās nav skaidrs, kā zīmēt, kas padara to ļoti grūti uztveramu. Un slēpj kļūdas. Es domāju, ka tas bieži tiek darīts ar nolūku.
Galvenais oscilators pustiltam vai tiltam. Šis ir vienkāršākais ģenerators Impulsa ilgums un frekvence tiek regulēti manuāli. Varat arī regulēt ilgumu, izmantojot optronu uz (3) kājas, taču regulēšana ir ļoti asa. Es to izmantoju, lai pārtrauktu mikroshēmas darbību. Daži “gaismekļi” saka, ka ar (3) tapu nav iespējams vadīt, mikroshēma izdegs, bet mana pieredze apstiprina šī risinājuma funkcionalitāti. Starp citu, tas tika veiksmīgi izmantots metināšanas invertorā.

Vienkāršs 12 V līdz 220 V pārveidotājs ir samontēts uz labi zināmās TL494 mikroshēmas. PWM kontrolleris ir noslogots ar komplementāriem BC547 un BC557 sērijas tranzistoriem, kas savukārt darbina IRF540 lauka efekta tranzistorus, kuru slodze ir maiņstrāvas transformators. Transformatora izejā mēs saņemam modificētu sinusoidālu signālu ar spriegumu 220V.

Invertora ķēde, kuras pamatā ir PWM kontrolleris TL494

TL494 PWM mikroshēmas izmantošana ne tikai padara dizainu ārkārtīgi ekonomisku ar minimālajām daļām, bet arī ļoti efektīvu un precīzu. Frekvences regulēšana no 60Hz līdz 50Hz tiek veikta ar 100K rezistoru un 220nF kondensatoru, kas savienots ar mikroshēmas 5. un 6. kāju. Invertora jaudu noteiks izmantotā transformatora jauda un akumulatora jauda. Lai ražotu transformatoru, izmanto jebkuru piemērotu ferīta serdi, kurā var ievietot divus tinumus.

Primārais tinums sastāv no 5 x 5 apgriezieniem ar centrālo krānu, uztīts paralēli, stieples diametrs 2mm. Sekundārajam tinumam ir no 200 līdz 300 stieples apgriezieniem ar diametru 0,5 mm. Ieslēdzot invertoru, ķēde nekavējoties sāk darboties, jums vienkārši jāpielāgo frekvence, kas vienāda ar elektriskā tīkla frekvenci. Vairumā gadījumu invertora ķēde ir piemērota elektrisko lampu, mazjaudas sildelementu uc darbināšanai.

Nikolajs Petrušovs

TL494, kas tas par “zvēru”?

TL494 (Texas Instruments), iespējams, ir visizplatītākais PWM kontrolieris, uz kura pamata tika izveidota lielākā daļa datoru barošanas bloku un dažādu sadzīves tehnikas barošanas daļu.
Un pat tagad šī mikroshēma ir diezgan populāra radioamatieru vidū, kuri būvē komutācijas barošanas avotus. Šīs mikroshēmas vietējais analogs ir M1114EU4 (KR1114EU4). Turklāt dažādi ārvalstu uzņēmumi ražo šo mikroshēmu ar dažādiem nosaukumiem. Piemēram, IR3M02 (Sharp), KA7500 (Samsung), MB3759 (Fujitsu). Tas viss ir viens un tas pats mikroshēma.
Tā vecums ir daudz jaunāks par TL431. To sāka ražot Texas Instruments kaut kur 90. gadu beigās - 2000. gadu sākumā.
Mēģināsim kopā izdomāt, kas viņa ir un kāds tas ir par “zvēru”? Mēs apsvērsim TL494 mikroshēmu (Texas Instruments).

Tātad, vispirms redzēsim, kas ir iekšā.

Savienojums.

Tas satur:
- zāģzobu sprieguma ģenerators (SPG);
- mirušā laika regulēšanas komparators (DA1);
- PWM regulēšanas komparators (DA2);
- kļūdu pastiprinātājs 1 (DA3), ko izmanto galvenokārt spriegumam;
- kļūdu pastiprinātājs 2 (DA4), ko galvenokārt izmanto strāvas ierobežojuma signālam;
- stabils atsauces sprieguma avots (VS) pie 5V ar ārējo tapu 14;
- vadības ķēde izejas posma darbībai.

Pēc tam mēs, protams, apskatīsim visas tā sastāvdaļas un mēģināsim izdomāt, kāpēc tas viss ir vajadzīgs un kā tas viss darbojas, taču vispirms vajadzēs norādīt tā darbības parametrus (raksturojumus).

Iespējas	Min.	Maks.	Vienība Mainīt
V CC Barošanas spriegums	7	40	IN
V I Pastiprinātāja ieejas spriegums	-0,3	V CC — 2	IN
V O Kolektora spriegums		40	IN
Kolektora strāva (katrs tranzistors)		200	mA
Atsauksmes strāva		0,3	mA
f OSC Oscilatora frekvence	1	300	kHz
C T Ģeneratora kapacitāte	0,47	10000	nF
R T Ģeneratora rezistoru pretestība	1,8	500	kOhm
T A Darba temperatūra TL494C TL494I	0	70	°C
T A Darba temperatūra TL494C TL494I	-40	85	°C

Tās ierobežojošās īpašības ir šādas;

Barošanas spriegums................................................ .....41V

Pastiprinātāja ieejas spriegums..................................(Vcc+0,3)V

Kolektora izejas spriegums................................41V

Kolektora izejas strāva ................................................... ....250mA

Kopējā jaudas izkliede nepārtrauktā režīmā....1W

Mikroshēmu tapu atrašanās vieta un mērķis.

1. secinājums

Šī ir kļūdas pastiprinātāja 1 neinvertējošā (pozitīvā) ieeja.
Ja ieejas spriegums uz tā ir zemāks par spriegumu uz kontakta 2, tad šī pastiprinātāja izejā nebūs kļūdu, nebūs sprieguma (izvadei būs zems līmenis) un tas nekādi neietekmēs izejas impulsu platums (darba koeficients).
Ja spriegums pie šīs tapas ir lielāks nekā pie 2, tad šī pastiprinātāja 1 izejā parādīsies spriegums (pastiprinātāja 1 izejai būs augsts līmenis) un izejas impulsu platums (darba koeficients). jo vairāk samaziniet, jo lielāks ir šī pastiprinātāja izejas spriegums (maksimums 3,3 volti).

2. secinājums

Šī ir kļūdas signāla pastiprinātāja 1 invertējošā (negatīvā) ieeja.
Ja ieejas spriegums uz šīs tapas ir augstāks nekā uz kontakta 1, pastiprinātāja izejā nebūs sprieguma kļūdas (izvade būs zema) un tas nekādi neietekmēs izejas platumu (noslodzes koeficientu). pākšaugi.
Ja spriegums šajā tapā ir zemāks nekā pie 1, pastiprinātāja izeja būs augsta.

Kļūdas pastiprinātājs ir parasts darbības pastiprinātājs ar pastiprinājumu aptuveni 70...95 dB pie līdzstrāvas sprieguma (Ku = 1 ar frekvenci 350 kHz). Op-amp ieejas sprieguma diapazons sniedzas no -0,3 V līdz barošanas spriegumam, mīnus 2 V. Tas ir, maksimālajam ieejas spriegumam jābūt vismaz diviem voltiem zemākam par barošanas spriegumu.

3. secinājums

Tie ir kļūdu pastiprinātāju 1 un 2 izejas, kas savienotas ar šo tapu caur diodēm (VAI ķēde). Ja spriegums jebkura pastiprinātāja izejā mainās no zema uz augstu, tad pie 3. kontakta tas arī kļūst augsts.
Ja spriegums pie šīs tapas pārsniedz 3,3 V, tad impulsi pie mikroshēmas izejas pazūd (nulles darba cikls).
Ja spriegums pie šīs tapas ir tuvu 0 V, tad izejas impulsu ilgums (darba koeficients) būs maksimālais.

3. tapu parasti izmanto, lai nodrošinātu atgriezenisko saiti ar pastiprinātājiem, bet, ja nepieciešams, 3. tapu var izmantot arī kā ievadi, lai nodrošinātu impulsa platuma izmaiņas.
Ja spriegums pāri tam ir augsts (> ~ 3,5 V), tad MS izejā nebūs impulsu. Strāvas padeve nekādā gadījumā nesāksies.

4. secinājums

Tas kontrolē “nāves” laika variācijas diapazonu (angļu valodā Dead-Time Control), principā tas ir tāds pats darba cikls.
Ja spriegums uz tā ir tuvu 0 V, tad mikroshēmas izejā būs gan minimālā iespējamā, gan maksimālā platuma impulsi, kurus attiecīgi var iestatīt ar citiem ieejas signāliem (kļūdu pastiprinātāji, 3. kontakts).
Ja spriegums pie šīs tapas ir aptuveni 1,5 V, tad izejas impulsu platums būs aptuveni 50% no to maksimālā platuma.
Ja spriegums pie šīs tapas pārsniedz 3,3 V, tad MS izejā nebūs impulsu. Strāvas padeve nekādā gadījumā nesāksies.
Bet nevajadzētu aizmirst, ka, palielinoties “mirušajam” laikam, PWM regulēšanas diapazons samazināsies.

Mainot spriegumu kontaktā 4, jūs varat iestatīt fiksētu “miršanas” laika platumu (R-R dalītājs), ieviest mīkstās palaišanas režīmu barošanas avotā (R-C ķēde), nodrošināt MS (atslēgas) attālo izslēgšanu un šo tapu var izmantot arī kā lineāro vadības ieeju.

Paskatīsimies (tiem, kas nezina), kas ir "mirušais" laiks un kam tas vajadzīgs.
Kad darbojas push-pull barošanas ķēde, impulsi pārmaiņus tiek piegādāti no mikroshēmas izejām uz izejas tranzistoru bāzēm (vārtiem). Tā kā jebkurš tranzistors ir inerciāls elements, tas nevar uzreiz aizvērt (atvērties), kad signāls tiek noņemts (piegādāts) no izejas tranzistora pamatnes (vārtiem). Un, ja izejas tranzistoriem tiek ievadīti impulsi bez “nāves” laika (tas ir, impulss tiek noņemts no viena un uzreiz tiek ievadīts otrajam), var pienākt brīdis, kad vienam tranzistoram nav laika aizvērties, bet otrajam. jau atvērts. Tad visa strāva (saukta caur strāvu) plūdīs caur abiem atvērtiem tranzistoriem, apejot slodzi (transformatora tinumu), un, tā kā to nekas neierobežos, izejas tranzistori uzreiz sabojāsies.
Lai tas nenotiktu, ir nepieciešams, lai pēc viena impulsa beigām un pirms nākamā sākuma būtu pagājis zināms laiks, kas ir pietiekams izejas tranzistora, no kura ieejas tika noņemts vadības signāls, uzticamai aizvēršanai.
Šo laiku sauc par "mirušo" laiku.

Jā, ja mēs paskatāmies uz attēlu ar mikroshēmas sastāvu, mēs redzam, ka kontakts 4 ir savienots ar mirušā laika regulēšanas komparatora (DA1) ieeju caur sprieguma avotu 0,1-0,12 V. Kam tas tiek darīts?
Tas tiek darīts precīzi, lai nodrošinātu, ka izejas impulsu maksimālais platums (darba koeficients) nekad nav vienāds ar 100%, lai nodrošinātu izejas (izejas) tranzistoru drošu darbību.
Tas ir, ja jūs “pievienojat” tapu 4 ar kopējo vadu, tad salīdzinājuma DA1 ieejā joprojām nebūs nulles sprieguma, bet būs tikai šīs vērtības spriegums (0,1-0,12 V) un impulsi. no zāģa zoba sprieguma ģeneratora (RPG) parādīsies mikroshēmas izejā tikai tad, ja to amplitūda pie 5. tapas pārsniedz šo spriegumu. Tas ir, mikroshēmai ir fiksēts maksimālais izejas impulsu darba cikla slieksnis, kas nepārsniegs 95-96% izejas posma viena cikla darbības režīmam un 47,5-48% push-pull. izejas posma darbības režīms.

5. secinājums

Šī ir GPG izeja, tā ir paredzēta laika kondensatora Ct pievienošanai, kura otrais gals ir savienots ar kopējo vadu. Tās kapacitāti parasti izvēlas no 0,01 µF līdz 0,1 µF atkarībā no PWM kontrollera GPG impulsu izejas frekvences. Parasti šeit tiek izmantoti augstas kvalitātes kondensatori.
GPG izejas frekvenci var kontrolēt ar šo tapu. Ģeneratora izejas sprieguma svārstības (izejas impulsu amplitūda) ir aptuveni 3 volti.

6. secinājums

Šī ir arī GPN izeja, kas paredzēta, lai tai pievienotu laika iestatīšanas rezistoru Rt, kura otrais gals ir savienots ar kopējo vadu.
Rt un Ct vērtības nosaka gāzes sūkņa izejas frekvenci un tiek aprēķinātas, izmantojot viena cikla darbības režīma formulu;

Darba režīmam push-pull formula ir šāda;

Citu uzņēmumu PWM kontrolieriem frekvence tiek aprēķināta, izmantojot to pašu formulu, izņemot to, ka skaitlis 1 būs jāmaina uz 1,1.

7. secinājums

Tas savienojas ar PWM kontrollera ierīces ķēdes kopējo vadu.

8. secinājums

Mikroshēmā ir izejas stadija ar diviem izejas tranzistoriem, kas ir tās izejas slēdži. Šo tranzistoru kolektoru un emitētāju spailes ir brīvas, un tāpēc atkarībā no nepieciešamības šos tranzistorus var iekļaut ķēdē, lai tie darbotos gan ar kopējo emitētāju, gan ar kopējo kolektoru.
Atkarībā no 13. kontakta sprieguma šī izejas stadija var darboties vai nu push-pull, vai viena cikla režīmā. Viengala darbības režīmā šos tranzistorus var pieslēgt paralēli, lai palielinātu slodzes strāvu, ko parasti dara.
Tātad tapa 8 ir tranzistora 1 kolektora tapa.

9. secinājums

Šī ir tranzistora 1 emitētāja tapa.

10. secinājums

Šī ir tranzistora 2 emitētāja tapa.

11. secinājums

Šis ir tranzistora 2 kolektors.

12. secinājums

TL494CN barošanas avota “pluss” ir pievienots šai tapai.

13. secinājums

Šī ir izeja izejas posma darbības režīma izvēlei. Ja šī tapa ir pievienota kopējam vadam, izejas stadija darbosies viena gala režīmā. Izejas signāli tranzistora slēdžu spailēs būs vienādi.
Ja šai tapai pieliekat +5 V spriegumu (pievienojiet tapas 13 un 14), tad izejas slēdži darbosies push-pull režīmā. Izejas signāli tranzistora slēdžu spailēs būs ārpus fāzes, un izejas impulsu frekvence būs uz pusi mazāka.

14. secinājums

Tāda ir staļļa produkcija UN notecēt PAR porno N spriegums (ION), Ar izejas spriegumu +5 V un izejas strāvu līdz 10 mA, ko var izmantot kā atsauci kļūdu pastiprinātāju salīdzināšanai un citiem mērķiem.

15. secinājums

Tas darbojas tieši tāpat kā kontakts 2. Ja netiek izmantots otrais kļūdas pastiprinātājs, tad kontakts 15 ir vienkārši savienots ar kontaktu 14 (atsauces spriegums +5 V).

16. secinājums

Tas darbojas tāpat kā kontakts 1. Ja netiek izmantots otrais kļūdas pastiprinātājs, tas parasti tiek savienots ar kopējo vadu (7. kontakts).
Ja kontaktdakša 15 ir savienota ar +5 V, bet 16. kontaktdakša ir pievienota zemei, tad no otrā pastiprinātāja nav izejas sprieguma, tāpēc tas neietekmē mikroshēmas darbību.

Mikroshēmas darbības princips.

Tātad, kā darbojas TL494 PWM kontrolieris?
Iepriekš mēs detalizēti pārbaudījām šīs mikroshēmas tapu mērķi un to, kādu funkciju tie veic.
Ja tas viss tiek rūpīgi analizēts, tad no tā visa kļūst skaidrs, kā šī mikroshēma darbojas. Bet es vēlreiz ļoti īsi aprakstīšu tā darbības principu.

Kad mikroshēma parasti ir ieslēgta un tai tiek piegādāta strāva (mīnus 7. tapai, plus 12. kontaktdakšai), GPG sāk ražot zāģa zoba impulsus ar aptuveni 3 voltu amplitūdu, kuru frekvence ir atkarīga no C un R. savienots ar mikroshēmas 5. un 6. tapām.
Ja vadības signālu vērtība (pie 3. un 4. tapām) ir mazāka par 3 voltiem, tad pie mikroshēmas izejas slēdžiem parādās taisnstūrveida impulsi, kuru platums (darba koeficients) ir atkarīgs no vadības signālu vērtības pie tapām. 3 un 4.
Tas nozīmē, ka mikroshēma salīdzina kondensatora Ct (C1) pozitīvo zāģa spriegumu ar jebkuru no diviem vadības signāliem.
Izejas tranzistoru VT1 un VT2 vadīšanas loģiskās shēmas tos atver tikai tad, ja zāģa zoba impulsu spriegums ir lielāks par vadības signāliem. Un jo lielāka šī atšķirība, jo plašāks ir izejas impulss (jo lielāks ir darba cikls).
Vadības spriegums pie kontakta 3 savukārt ir atkarīgs no signāliem darbības pastiprinātāju (kļūdu pastiprinātāju) ieejās, kas savukārt var kontrolēt barošanas avota izejas spriegumu un izejas strāvu.

Tādējādi jebkura vadības signāla vērtības palielināšanās vai samazināšanās izraisa atbilstošu lineāru sprieguma impulsu platuma samazināšanos vai palielināšanos mikroshēmas izejās.
Kā minēts iepriekš, kā vadības signālus var izmantot spriegumu no 4. kontaktdakšas (dead time control), kļūdu pastiprinātāju ieejām vai atgriezeniskās saites signāla ieeju tieši no kontakta 3.

Teorija, kā saka, ir teorija, taču daudz labāk to visu būs redzēt un “pieskarties” praksē, tāpēc saliksim uz maizes dēļa šādu shēmu un savām acīm redzēsim, kā tas viss darbojas.

Vienkāršākais un ātrākais veids ir to visu salikt uz maizes dēļa. Jā, es instalēju KA7500 mikroshēmu. Mikroshēmas tapa “13” ir savienota ar kopējo vadu, tas ir, mūsu izejas slēdži darbosies viena cikla režīmā (tranzistoru signāli būs vienādi), un izejas impulsu atkārtošanās frekvence atbildīs GPG zāģa zoba sprieguma frekvence.

Es pievienoju osciloskopu šādiem kontroles punktiem:
- Pirmais stars uz kontaktu “4”, lai kontrolētu pastāvīgo spriegumu pie šīs tapas. Atrodas ekrāna centrā uz nulles līnijas. Jutība - 1 volts uz iedalījumu;
- Otrais stars tapai “5”, lai kontrolētu GPG zāģa spriegumu. Tas atrodas arī uz nulles līnijas (abi stari ir apvienoti) osciloskopa centrā un ar tādu pašu jutību;
- Trešais stars uz mikroshēmas izeju uz tapu “9”, lai kontrolētu impulsus pie mikroshēmas izejas. Sijas jutība ir 5 volti uz dalījumu (0,5 volti, plus dalītājs ar 10). Atrodas osciloskopa ekrāna apakšā.

Aizmirsu pateikt, mikroshēmas izejas slēdži ir savienoti ar kopēju kolektoru. Citiem vārdiem sakot - saskaņā ar emitētāja sekotāja ķēdi. Kāpēc atkārtotājs? Jo signāls pie tranzistora emitētāja precīzi atkārto bāzes signālu, lai mēs visu skaidri redzētu.
Ja jūs noņemat signālu no tranzistora kolektora, tas tiks apgriezts (apgriezts uz leju) attiecībā pret bāzes signālu.
Mēs piegādājam strāvu mikroshēmai un redzam, kas mums ir pie spailēm.

Ceturtajā kājā mums ir nulle (trimmera rezistora slīdnis atrodas zemākajā pozīcijā), pirmais stars atrodas uz nulles līnijas ekrāna centrā. Arī kļūdu pastiprinātāji nedarbojas.
Piektajā kājā mēs redzam GPN (otrais stars) zāģa spriegumu ar amplitūdu nedaudz vairāk par 3 voltiem.
Mikroshēmas izejā (9. tapa) mēs redzam taisnstūrveida impulsus ar aptuveni 15 voltu amplitūdu un maksimālo platumu (96%). Punkti ekrāna apakšā ir tieši fiksēts darba cikla slieksnis. Lai būtu vieglāk redzēt, osciloskopā ieslēdzam stiepšanu.

Nu, tagad jūs to varat redzēt labāk. Tas ir tieši laiks, kad impulsa amplitūda nokrītas līdz nullei un izejas tranzistors tiek aizvērts uz šo īso laiku. Šī stara nulles līmenis atrodas ekrāna apakšā.
Nu, pievienosim spriegumu tapai "4" un redzēsim, ko mēs iegūstam.

Tapā “4” es iestatīju pastāvīgu 1 volta spriegumu, izmantojot apgriešanas rezistoru, pirmais stars pacēlās par vienu sadalījumu (taisna līnija uz osciloskopa ekrāna). Ko mēs redzam? Nāves laiks ir palielinājies (darba cikls ir samazinājies), šī ir punktētā līnija ekrāna apakšā. Tas ir, izejas tranzistors ir aizvērts apmēram pusi no paša impulsa ilguma.
Pievienosim vēl vienu voltu ar apgriešanas rezistoru mikroshēmas tapai "4".

Mēs redzam, ka pirmais stars ir pacēlies vēl par vienu daļu, izejas impulsu ilgums ir kļuvis vēl īsāks (1/3 no visa impulsa ilguma), un miris laiks (izejas tranzistora slēgšanas laiks) ir palielinājies. līdz divām trešdaļām. Tas ir, ir skaidri redzams, ka mikroshēmas loģika salīdzina GPG signāla līmeni ar vadības signāla līmeni un izvadā nodod tikai to GPG signālu, kura līmenis ir augstāks par vadības signālu.

Lai padarītu to vēl skaidrāku, mikroshēmas izejas impulsu ilgums (platums) būs tāds pats kā zāģa zoba sprieguma izejas impulsu ilgums (platums), kas atrodas virs vadības signāla līmeņa (virs taisnes uz osciloskopa). ekrāns).

Ejam tālāk, pievienojiet vēl vienu voltu mikroshēmas tapai "4". Ko mēs redzam? Mikroshēmas izejā ir ļoti īsi impulsi, kuru platums ir aptuveni tāds pats kā zāģa zoba sprieguma maksimumi, kas izvirzīti virs taisnes. Ieslēdzam stiepšanu uz osciloskopa, lai pulss būtu labāk redzams.

Šeit mēs redzam īsu impulsu, kura laikā izejas tranzistors būs atvērts, bet pārējā laikā (ekrāna apakšējā līnija) tiks aizvērts.
Nu, mēģināsim vēl vairāk palielināt spriegumu pie tapas "4". Mēs izmantojam apgriešanas rezistoru, lai iestatītu spriegumu izejā virs GPG zāģa zoba sprieguma līmeņa.

Nu, tas ir viss, mūsu barošanas avots pārtrauks darboties, jo izeja ir pilnīgi “mierīga”. Izejas impulsu nav, jo pie vadības tapas “4” mums ir nemainīgs sprieguma līmenis, kas pārsniedz 3,3 voltus.
Pilnīgi tas pats notiks, ja ievadīsit vadības signālu kontaktam “3” vai jebkuram kļūdas pastiprinātājam. Ja kādam ir interese, to var pārbaudīt pats eksperimentāli. Turklāt, ja vadības signāli atrodas uz visām vadības tapām vienlaikus un kontrolē mikroshēmu (dominē), no vadības tapas būs signāls, kura amplitūda ir lielāka.

Nu, mēģināsim atvienot tapu "13" no kopējā vada un savienot to ar tapu "14", tas ir, pārslēgt izejas slēdžu darbības režīmu no viena cikla uz push-pull. Paskatīsimies, ko varam darīt.

Izmantojot apgriešanas rezistoru, mēs atkal paaugstinām spriegumu pie tapas “4” līdz nullei. Ieslēdziet strāvu. Ko mēs redzam?
Mikroshēmas izejā ir arī maksimālā ilguma taisnstūrveida impulsi, taču to atkārtošanās biežums ir kļuvis uz pusi mazāks nekā zāģa zoba impulsu frekvence.
Tie paši impulsi būs mikroshēmas otrajā atslēgas tranzistorā (kontakts 10), ar vienīgo atšķirību, ka tie tiks nobīdīti laikā attiecībā pret tiem par 180 grādiem.
Ir arī maksimālais darba cikla slieksnis (2%). Tagad tas nav redzams, jums ir jāpievieno osciloskopa 4. stars un jāapvieno divi izejas signāli. Ceturtā zonde nav pie rokas, tāpēc es to nedarīju. Ikviens, kurš vēlas, praktiski pārbaudiet pats, lai par to pārliecinātos.

Šajā režīmā mikroshēma darbojas tieši tāpat kā viena cikla režīmā, vienīgā atšķirība ir tāda, ka izejas impulsu maksimālais ilgums šeit nepārsniegs 48% no kopējā impulsa ilguma.
Tāpēc mēs ilgi neapsvērsim šo režīmu, bet tikai paskatīsimies, kādi impulsi mums ir, ja spriegums kontaktā “4” ir divi volti.

Mēs paaugstinām spriegumu ar trimmera rezistoru. Izejas impulsu platums samazinājās līdz 1/6 no kopējā impulsa ilguma, tas ir, arī tieši divas reizes nekā izejas slēdžu viena cikla darbības režīmā (tur 1/3 reizes).
Pie otrā tranzistora izejas (kontakts 10) būs tie paši impulsi, tikai nobīdīti laikā par 180 grādiem.
Nu, principā mēs esam analizējuši PWM kontrollera darbību.

Arī uz tapas “4”. Kā minēts iepriekš, šo tapu var izmantot barošanas avota "mīkstai" palaišanai. Kā to organizēt?
Ļoti vienkārši. Lai to izdarītu, pievienojiet RC ķēdi kontaktam “4”. Šeit ir diagrammas fragmenta piemērs:

Kā šeit darbojas "mīkstais starts"? Apskatīsim diagrammu. Kondensators C1 ir savienots ar ION (+5 volti) caur rezistoru R5.
Kad mikroshēmai tiek pieslēgta strāva (12. kontakts), pie 14. kontakta parādās +5 volti. Kondensators C1 sāk uzlādēt. Kondensatora uzlādes strāva plūst caur rezistoru R5, ieslēgšanas brīdī tā ir maksimālā (kondensators ir izlādējies) un rezistoram, kas tiek piegādāts uz kontaktu “4”, notiek sprieguma kritums par 5 voltiem. Šis spriegums, kā mēs jau eksperimentāli noskaidrojām, aizliedz impulsu pāreju uz mikroshēmas izeju.
Kondensatoram uzlādējoties, lādēšanas strāva samazinās un attiecīgi samazinās sprieguma kritums pāri rezistoram. Arī spriegums kontaktā “4” samazinās un mikroshēmas izejā sāk parādīties impulsi, kuru ilgums pakāpeniski palielinās (kondensatoram uzlādējoties). Kad kondensators ir pilnībā uzlādēts, uzlādes strāva apstājas, spriegums kontaktā “4” kļūst tuvu nullei, un kontakts “4” vairs neietekmē izejas impulsu ilgumu. Strāvas padeve atgriežas darba režīmā.
Protams, jūs uzminējāt, ka barošanas avota palaišanas laiks (tas sasniedz darbības režīmu) būs atkarīgs no rezistora un kondensatora izmēra, un, izvēloties tos, šo laiku būs iespējams regulēt.

Nu, šī ir īsi visa teorija un prakse, un šeit nav nekā īpaši sarežģīta, un, ja jūs saprotat un saprotat šī PWM darbu, tad jums nebūs grūti saprast un saprast citu PWM darbu.

Novēlu visiem veiksmi.

Attiecīgā mikroshēma pieder visizplatītāko un plaši izmantoto integrēto elektronisko shēmu sarakstam. Tās priekšgājējs bija Unitrode PWM kontrolleru sērija UC38xx. 1999. gadā šo uzņēmumu iegādājās Texas Instruments, un kopš tā laika sākās šo kontrolieru līnijas izstrāde, kas noveda pie izveides 2000. gadu sākumā. TL494 sērijas mikroshēmas. Papildus jau iepriekš minētajiem UPS tos var atrast līdzstrāvas sprieguma regulatoros, vadāmajos piedziņās, mīkstajos starteros - vārdu sakot, visur, kur tiek izmantota PWM regulēšana.

Starp uzņēmumiem, kas klonēja šo mikroshēmu, ir tādi pasaulslaveni zīmoli kā Motorola, Inc, International Rectifier, Fairchild Semiconductor, ON Semiconductor. Viņi visi sniedz detalizētu savu produktu aprakstu, tā saukto TL494CN datu lapu.

Dokumentācija

Dažādu ražotāju attiecīgā mikroshēmas veida aprakstu analīze parāda tās īpašību praktisko identitāti. Dažādu uzņēmumu sniegtās informācijas apjoms ir gandrīz vienāds. Turklāt TL494CN datu lapa no tādiem zīmoliem kā Motorola, Inc un ON Semiconductor savā struktūrā, attēlos, tabulās un grafikos atkārto viena otru. Texas Instruments materiāla prezentācija nedaudz atšķiras no tiem, taču, rūpīgi izpētot, kļūst skaidrs, ka tie attiecas uz identisku produktu.

TL494CN mikroshēmas mērķis

Tradicionāli aprakstu sāksim ar iekšējo ierīču mērķi un sarakstu. Tas ir fiksētas frekvences PWM kontrolieris, kas paredzēts galvenokārt UPS lietojumprogrammām, un tajā ir šādas ierīces:

zāģzoba sprieguma ģenerators (RPG);
kļūdu pastiprinātāji;
atsauces sprieguma avots +5 V;
“nāves laika” regulēšanas ķēde;
izejas strāva līdz 500 mA;
shēma vientaktu vai divtaktu darbības režīma izvēlei.

Ierobežojuma parametri

Tāpat kā jebkura cita mikroshēma, TL494CN aprakstā obligāti jāietver maksimāli pieļaujamo veiktspējas raksturlielumu saraksts. Sniegsim tos, pamatojoties uz Motorola, Inc. datiem:

Barošanas spriegums: 42 V.
Izejas tranzistora kolektora spriegums: 42 V.
Izejas tranzistora kolektora strāva: 500 mA.
Pastiprinātāja ieejas sprieguma diapazons: - 0,3 V līdz +42 V.
Jaudas izkliede (pie t< 45 °C): 1000 мВт.
Uzglabāšanas temperatūras diapazons: no -55 līdz +125 °C.
Darba vides temperatūras diapazons: no 0 līdz +70 °C.

Jāpiebilst, ka TL494IN mikroshēmas 7. parametrs ir nedaudz platāks: no -25 līdz +85 °C.

TL494CN mikroshēmas dizains

Tā korpusa secinājumu apraksts krievu valodā ir parādīts zemāk esošajā attēlā.

Mikroshēma ir ievietota plastmasas (to norāda burts N tās apzīmējuma beigās) 16 kontaktu korpusā ar PDP tipa tapām.

Tās izskats ir parādīts zemāk esošajā fotoattēlā.

TL494CN: funkcionālā diagramma

Tātad šīs mikroshēmas uzdevums ir gan regulētu, gan neregulētu UPS ģenerēto sprieguma impulsu impulsa platuma modulācija (PWM vai impulsa platuma modulēta (PWM)). Pirmā tipa barošanas blokos impulsu ilguma diapazons, kā likums, sasniedz maksimālo iespējamo vērtību (~ 48% katrai izejai push-pull shēmās, ko plaši izmanto automašīnu audio pastiprinātāju barošanai).

TL494CN mikroshēmai kopumā ir 6 izejas tapas, no kurām 4 (1, 2, 15, 16) ir ieejas iekšējos kļūdu pastiprinātājos, ko izmanto, lai aizsargātu UPS no strāvas un iespējamām pārslodzēm. Pin #4 ir 0 līdz 3 V signāla ieeja, lai pielāgotu kvadrātviļņu izejas darba ciklu, un #3 ir salīdzinājuma izeja, un to var izmantot vairākos veidos. Vēl 4 (skaitļi 8, 9, 10, 11) ir brīvi tranzistoru kolektori un emitētāji ar maksimālo pieļaujamo slodzes strāvu 250 mA (ilgtermiņa režīmā ne vairāk kā 200 mA). Tos var savienot pa pāriem (9 ar 10 un 8 ar 11), lai vadītu jaudīgus lauka strāvu ar maksimālo pieļaujamo strāvu 500 mA (nepārtrauktā režīmā ne vairāk kā 400 mA).

Kāda ir TL494CN iekšējā struktūra? Tās diagramma ir parādīta zemāk esošajā attēlā.

Mikroshēmā ir iebūvēts atsauces sprieguma avots (RES) +5 V (Nr. 14). To parasti izmanto kā atsauces spriegumu (ar precizitāti ± 1%), kas tiek piegādāts to ķēžu ieejām, kuras patērē ne vairāk kā 10 mA, piemēram, uz kontaktu 13, lai izvēlētos viena vai divu ciklu darbības režīmus. mikroshēma: ja uz tā ir +5 V, tiek izvēlēts otrais režīms, ja uz tā ir mīnus barošanas spriegums - pirmais.

Lai pielāgotu rampas sprieguma ģeneratora (RVG) frekvenci, tiek izmantots kondensators un rezistors, kas savienoti attiecīgi ar 5. un 6. tapām. Un, protams, mikroshēmā ir tapas barošanas avota plus un mīnusa savienošanai (attiecīgi 12 un 7) diapazonā no 7 līdz 42 V.

Diagramma parāda, ka TL494CN ir vairākas citas iekšējās ierīces. To funkcionālā mērķa apraksts krievu valodā tiks sniegts zemāk, kad tiek prezentēts materiāls.

Ievades tapu funkcijas

Tāpat kā jebkura cita elektroniska ierīce. attiecīgajai mikroshēmai ir savas ieejas un izejas. Sāksim ar pirmajiem. Šo TL494CN tapu saraksts jau ir sniegts iepriekš. Tālāk tiks sniegts to funkcionālā mērķa apraksts krievu valodā ar detalizētiem paskaidrojumiem.

1. secinājums

Šī ir pozitīvā (neinvertējošā) kļūdas pastiprinātāja 1 ieeja. Ja tā spriegums ir zemāks par spriegumu kontaktā 2, kļūdas pastiprinātāja 1 izeja būs zema. Ja tas ir augstāks nekā pie 2., kļūdas pastiprinātāja 1 signāls kļūs augsts. Pastiprinātāja izeja būtībā seko pozitīvajai ieejai, izmantojot 2. tapu kā atsauci. Tālāk tiks sīkāk aprakstītas kļūdu pastiprinātāju funkcijas.

2. secinājums

Šī ir 1. kļūdas pastiprinātāja negatīvā (invertējošā) ieeja. Ja šis kontakts ir augstāks par 1. tapu, kļūdas pastiprinātāja 1 izeja būs zema. Ja spriegums uz šīs tapas ir zemāks par spriegumu uz kontakta 1, pastiprinātāja izeja būs augsta.

15. secinājums

Tas darbojas tieši tāpat kā # 2. Bieži vien otrais kļūdas pastiprinātājs netiek izmantots TL494CN. Savienojuma ķēdē šajā gadījumā ir tapa 15, kas vienkārši savienota ar 14 (atsauces spriegums +5 V).

16. secinājums

Tas darbojas tāpat kā Nr. 1. Tas parasti tiek pievienots kopējam Nr. 7, kad netiek izmantots otrais kļūdas pastiprinātājs. Ja kontaktdakša 15 ir pievienota +5 V un 16. kontaktdakša ir pievienota kopējai, otrā pastiprinātāja izeja ir zema, un tāpēc tas neietekmē mikroshēmas darbību.

3. secinājums

Šī tapa un katrs iekšējais TL494CN pastiprinātājs ir savienoti kopā ar diodēm. Ja signāls pie kāda no tiem izejā mainās no zema uz augstu, tad pie Nr.3 tas arī iet uz augstu. Kad signāls pie šīs tapas pārsniedz 3,3 V, izejas impulsi tiek izslēgti (nulles darba cikls). Ja spriegums pāri tam ir tuvu 0 V, impulsa ilgums ir maksimālais. No 0 līdz 3,3 V impulsa platums ir no 50% līdz 0% (katrai PWM kontrollera izejai - lielākajā daļā ierīču pie 9. un 10. tapām).

Ja nepieciešams, tapu 3 var izmantot kā ieejas signālu vai izmantot, lai nodrošinātu amortizāciju impulsa platuma maiņas ātrumam. Ja spriegums uz tā ir augsts (> ~3.5V), nav iespējas iedarbināt UPS uz PWM kontrollera (no tā nebūs impulsu).

4. secinājums

Tas kontrolē izejas impulsu darba cikla diapazonu (angļu valodā Dead-Time Control). Ja spriegums pāri tam ir tuvu 0 V, mikroshēma varēs izvadīt gan minimālo iespējamo, gan maksimālo impulsa platumu (ko nosaka citi ieejas signāli). Ja šai tapai tiek pievienots aptuveni 1,5 V spriegums, izejas impulsa platums tiks ierobežots līdz 50% no tā maksimālā platuma (vai ~ 25% darba cikls push-pull PWM kontrollera režīmam). Ja spriegums ir augsts (> ~ 3,5 V), nav iespējams iedarbināt UPS uz TL494CN. Tās pieslēguma ķēdē bieži ir Nr. 4, kas savienots tieši ar zemi.

Svarīgi atcerēties! Signālam pie 3. un 4. tapām jābūt zem ~3,3 V. Bet kas notiek, ja tas ir tuvu, piemēram, +5 V? Kā tad izturēsies TL494CN? Uz tā esošā sprieguma pārveidotāja ķēde neģenerēs impulsus, t.i. no UPS nebūs izejas sprieguma.

5. secinājums

Paredzēts, lai savienotu laika kondensatoru Ct, tā otrais kontakts ir savienots ar zemi. Kapacitātes vērtības parasti ir no 0,01 µF līdz 0,1 µF. Izmaiņas šī komponenta vērtībā izraisa izmaiņas GPG frekvencē un PWM kontrollera izejas impulsos. Parasti tiek izmantoti augstas kvalitātes kondensatori ar ļoti zemu temperatūras koeficientu (ar ļoti mazām kapacitātes izmaiņām atkarībā no temperatūras).

6. secinājums

Lai pievienotu piedziņas iestatīšanas rezistoru Rt, kura otrais kontakts ir savienots ar zemi. Rt un Ct vērtības nosaka FPG frekvenci.

f = 1,1: (Rt x Ct).

7. secinājums

Tas savienojas ar PWM kontrollera ierīces ķēdes kopējo vadu.

12. secinājums

Tas ir apzīmēts ar burtiem VCC. Tas ir savienots ar TL494CN barošanas avota “plusu”. Tās savienojuma ķēdē parasti ir Nr.12, kas savienots ar barošanas slēdzi. Daudzi UPS izmanto šo tapu, lai ieslēgtu un izslēgtu barošanu (un pašu UPS). Ja uz tā ir +12 V un nr.7 ir iezemēts, darbosies GPN un ION mikroshēmas.

13. secinājums

Šī ir darbības režīma ievade. Tās darbība ir aprakstīta iepriekš.

Izvades tapu funkcijas

Tie tika uzskaitīti arī iepriekš attiecībā uz TL494CN. Tālāk tiks sniegts to funkcionālā mērķa apraksts krievu valodā ar detalizētiem paskaidrojumiem.

8. secinājums

Šai mikroshēmai ir 2 NPN tranzistori, kas ir tā izejas slēdži. Šī tapa ir tranzistora 1 kolektors, kas parasti ir savienots ar pastāvīga sprieguma avotu (12 V). Tomēr dažu ierīču shēmās tas tiek izmantots kā izeja, un uz tā var redzēt kvadrātveida vilni (kā uz Nr. 11).

9. secinājums

Tas ir 1. tranzistora emitētājs. Tas darbina UPS jaudas tranzistoru (vairumā gadījumu FET) push-pull ķēdē vai nu tieši, vai caur starptranzistoru.

10. secinājums

Šis ir tranzistora 2 emitētājs. Viena cikla režīmā signāls uz tā ir tāds pats kā uz Nr. 9. Pus-pull režīmā signāli uz Nr. 9 un 10 ir pretfāzes, t.i., kad signāla līmenis ir vienā ir augsts, tad otrā ir zems un otrādi. Lielākajā daļā ierīču signāli no attiecīgās mikroshēmas izejas tranzistoru slēdžu emitentiem kontrolē jaudīgus lauka efekta tranzistorus, kas tiek IESLĒGTI, kad spriegums pie 9. un 10. kontaktiem ir augsts (virs ~ 3,5 V, bet tas nedarbojas jebkādā veidā attiecas uz 3,3 V līmeni Nr. 3 un 4).

11. secinājums

Tas ir tranzistora 2 kolektors, kas parasti ir savienots ar pastāvīgu sprieguma avotu (+12 V).

Piezīme: Ierīcēs, kuru pamatā ir TL494CN, tās savienojuma ķēdē var būt gan 1. un 2. tranzistoru kolektori, gan emitētāji kā PWM kontrollera izejas, lai gan otrā iespēja ir biežāka. Tomēr ir iespējas, kad tieši 8. un 11. tapas ir izvades. Ja ķēdē starp mikroshēmu un lauka efekta tranzistoriem atrodat nelielu transformatoru, izejas signāls, visticamāk, tiek ņemts no tiem (no kolektoriem).

14. secinājums

Šī ir ION izvade, kas aprakstīta arī iepriekš.

Darbības princips

Kā darbojas mikroshēma TL494CN? Mēs sniegsim aprakstu par to, kā tas darbojas, pamatojoties uz materiāliem no Motorola, Inc. Impulsa platuma modulācijas izvade tiek panākta, salīdzinot kondensatora Ct pozitīvo rampas signālu ar vienu no diviem vadības signāliem. NOR loģiskās shēmas kontrolē izejas tranzistorus Q1 un Q2, atverot tos tikai tad, ja signāls pie flip-flop pulksteņa ieejas (C1) ir zems (skat. TL494CN funkcionālo diagrammu).

Tādējādi, ja sprūda ieeja C1 atrodas loģiskā viena līmenī, tad izejas tranzistori ir slēgti abos darba režīmos: viencikla un push-pull. Ja šajā ieejā ir signāls, tad push-pull režīmā tranzistors atveras pa vienam, kad pulksteņa impulsa nogrieznis nonāk pie sprūda. Viengala režīmā flip-flop netiek izmantots, un abi izejas slēdži tiek atvērti sinhroni.

Šis atvērtais stāvoklis (abos režīmos) ir iespējams tikai tajā GPG perioda daļā, kad zāģa zoba spriegums ir lielāks par vadības signāliem. Tādējādi vadības signāla vērtības palielināšanās vai samazināšanās izraisa atbilstošu lineāru sprieguma impulsu platuma palielināšanos vai samazināšanos mikroshēmas izejās.

Kā vadības signālus var izmantot spriegumu no 4. kontaktdakšas (nāves laika kontrole), kļūdu pastiprinātāju ieejām vai atgriezeniskās saites signāla ieeju no kontakta 3.

Pirmie soļi darbā ar mikroshēmu

Pirms jebkuras noderīgas ierīces izgatavošanas ieteicams uzzināt, kā darbojas TL494CN. Kā pārbaudīt tā funkcionalitāti?

Paņemiet maizes dēli, uzstādiet uz tā mikroshēmu un pievienojiet vadus saskaņā ar zemāk redzamo shēmu.

Ja viss ir pareizi pievienots, ķēde darbosies. Neatstājiet 3. un 4. tapas brīvas. Izmantojiet savu osciloskopu, lai pārbaudītu GPG darbību — jums vajadzētu redzēt zāģa zoba spriegumu pie 6. kontakta. Izvadi būs nulle. Kā noteikt to veiktspēju TL494CN. To var pārbaudīt šādi:

Savienojiet atgriezeniskās saites izeju (Nr. 3) un nāves laika kontroles izeju (Nr. 4) ar kopējo spaili (Nr. 7).
Tagad jums vajadzētu noteikt taisnstūrveida impulsus mikroshēmas izejās.

Kā pastiprināt izejas signālu?

TL494CN izvadei ir diezgan zema strāva, un, protams, jūs vēlaties vairāk jaudas. Tāpēc mums ir jāpievieno daži jaudas tranzistori. Visvieglāk lietojamie (un ļoti viegli iegūstami - no vecas datora mātesplates) ir n-kanālu jaudas MOSFET. Tajā pašā laikā mums ir jāapgriež TL494CN izeja, jo, ja tam pievienosim n-kanālu MOSFET, tad, ja mikroshēmas izejā nav impulsa, tas būs atvērts līdzstrāvas plūsmai. . Tas var vienkārši izdegt... Tāpēc mēs izņemam universālu NPN tranzistoru un savienojam to saskaņā ar zemāk redzamo shēmu.

Jaudas MOSFET šajā ķēdē kontrolē pasīvā režīmā. Tas nav ļoti labs, bet testēšanai un mazjaudas nolūkiem tas ir labi. R1 ķēdē ir NPN tranzistora slodze. Izvēlieties to atbilstoši maksimāli pieļaujamajai kolektora strāvai. R2 apzīmē mūsu jaudas posma slodzi. Turpmākajos eksperimentos tas tiks aizstāts ar transformatoru.

Ja tagad ar osciloskopu skatāmies uz signālu mikroshēmas 6. tapā, mēs redzēsim “zāģi”. Pie Nr.8 (K1) joprojām var redzēt taisnstūrveida impulsus, un pie MOS tranzistora aizplūšanas ir tādas pašas formas, bet lielāka apjoma impulsi.

Kā palielināt izejas spriegumu?

Tagad iegūsim augstāku spriegumu, izmantojot TL494CN. Komutācijas un elektroinstalācijas shēma ir tāda pati - uz maizes dēļa. Protams, uz tā nav iespējams iegūt pietiekami augstu spriegumu, jo īpaši tāpēc, ka uz jaudas MOS tranzistoriem nav radiatora. Un tomēr pievienojiet nelielu transformatoru izejas stadijai saskaņā ar šo diagrammu.

Transformatora primārais tinums satur 10 apgriezienus. Sekundārais tinums satur apmēram 100 apgriezienus. Tātad transformācijas koeficients ir 10. Ja primārajam pieliekat 10 V, jums vajadzētu iegūt aptuveni 100 V izvadi. Kodols ir izgatavots no ferīta. Varat izmantot kādu vidēja izmēra serdi no datora barošanas avota transformatora.

Esiet uzmanīgi, transformatora izeja ir zem augsta sprieguma. Strāva ir ļoti vāja un jūs nenogalinās. Bet jūs varat iegūt labu sitienu. Vēl viens drauds ir tāds, ka, uzstādot lielu kondensatoru pie izejas, tas uzkrās lielu lādiņu. Tāpēc pēc ķēdes izslēgšanas to vajadzētu izlādēt.

Pie ķēdes izejas varat ieslēgt jebkuru indikatoru, piemēram, spuldzi, kā parādīts zemāk esošajā fotoattēlā.

Tas darbojas ar līdzstrāvas spriegumu, un, lai iedegtos, ir nepieciešams aptuveni 160 V. (Visas ierīces strāvas padeve ir aptuveni 15 V — par vienu pakāpi mazāka.)

Shēma ar transformatora izeju tiek plaši izmantota jebkurā UPS, ieskaitot datoru barošanas blokus. Šajās ierīcēs pirmais transformators, kas caur tranzistora slēdžiem savienots ar PWM kontrollera izejām, kalpo, lai atdalītu ķēdes zemsprieguma daļu, ieskaitot TL494CN, no tās augstsprieguma daļas, kurā atrodas tīkla sprieguma transformators.

Sprieguma regulators

Parasti mājās izgatavotās mazās elektroniskās ierīcēs jaudu nodrošina standarta PC UPS, kas izgatavots uz TL494CN. Datora barošanas avota pieslēguma shēma ir labi zināma, un pašas vienības ir viegli pieejamas, jo miljoniem veco datoru katru gadu tiek iznīcināti vai pārdoti kā rezerves daļas. Bet parasti šie UPS rada spriegumu, kas nav lielāks par 12 V. Tas ir pārāk zems mainīgas frekvences piedziņai. Protams, jūs varētu mēģināt izmantot augstāka sprieguma PC UPS 25 V, taču to būtu grūti atrast, un pārāk daudz jaudas tiktu izkliedēts pie 5 V loģiskajos vārtos.

Tomēr uz TL494 (vai analogiem) varat izveidot jebkuras shēmas ar izeju ar palielinātu jaudu un spriegumu. Izmantojot tipiskas daļas no datora UPS un barošanas MOSFET no mātesplates, varat izveidot PWM sprieguma regulatoru, izmantojot TL494CN. Pārveidotāja ķēde ir parādīta attēlā zemāk.

Uz tā var redzēt mikroshēmas un izejas posma shēmas shēmu, izmantojot divus tranzistorus: universālo npn- un jaudīgo MOS.

Galvenās daļas: T1, Q1, L1, D1. Bipolārais T1 tiek izmantots, lai kontrolētu jaudas MOSFET, kas savienots vienkāršotā veidā, ts. "pasīvs". L1 ir induktīvā drosele no vecā HP printera (apmēram 50 apgriezieni, 1 cm augsts, 0,5 cm plats ar tinumiem, atvērts drosele). D1 ir no citas ierīces. TL494 ir pievienots alternatīvā veidā iepriekšminētajam, lai gan var izmantot jebkuru no metodēm.

C8 ir mazs kondensators, lai novērstu trokšņa iekļūšanu kļūdas pastiprinātāja ieejā, vērtība 0,01 uF būs vairāk vai mazāk normāla. Lielas vērtības palēninās vajadzīgā sprieguma iestatīšanu.

C6 ir vēl mazāks kondensators, to izmanto augstfrekvences traucējumu filtrēšanai. Tā jauda ir līdz vairākiem simtiem pikofaradu.