TL494
一种开关电源脉宽调制控制芯片
TL494,是一种开关电源脉宽调制(PWM)控制芯片
简介
TL494,是一种开关电源脉宽调制(PWM)控制芯片。
技术规格
历史和现状
TL494于1980年代初由德州仪器公司设计并推出,推出后立刻得到市场的广泛接受,尤其是在PC机的ATX半桥电源上。直至今日,仍有相当比例的PC机电源基于TL494芯片。多年来,作为最廉价的双端PWM芯片,TL494在双端拓扑,如推挽和半桥中应用极多。由于其较低的工作频率以及单端的输出端口特性,它常配合功率双极性晶体管(BJT)使用,如用于配合功率MOSFET则需外加电路。
TL494已成为一种工业标准芯片,由很多家集成电路厂商生产。它也被命名为其他型号,如飞兆(Fairchild,又称仙童)公司将它的TL494兼容芯片命名为KA7500。
虽然TL494的架构被历史证明极为优秀,但由于其老旧的工艺、低频率、以及缺乏新的节能特性,它正在高端市场面临着淘汰。至2008年,几乎没有售价高于人民币300元的开关电源使用TL494作为主控芯片了,尽管低端、中端市场仍然大量采用。
工作部件及原理
5V基准源
TL494内置了基于带隙原理的基准源,基准源的稳定输出电压为5V,条件是VCC电压在7V以上,误差在100mV之内。基准源的输出引脚是第14脚 REF.
锯齿波振荡器
TL494内置了线性锯齿波振荡器,产生0.3~3V的锯齿波。振荡频率可通过外部的一个电阻Rt和一个电容Ct进行调节,其振荡频率为:f=1/RtCt,其中Rt的单位为欧姆,Ct的单位为法拉。锯齿波可以在Ct引脚测量到。
运算放大器
TL494集成了两个单电源供电的运算放大器。运算放大器传递函数为ft(ni,inv)=A(ni-inv),但不能越出输出摆幅。一般电源电路中,运放接成闭环运行。少数特殊情况下使用开环,由外界输入信号。 两个运放的输出端分别接一个二极管,和COMP引脚以及后级电路(比较器)相连接。这保证了两个运放中较高的输出进入后级电路。
比较器
运算放大器输出的信号(COMP引脚)在芯片内部进入比较器正输入端,和进入负输入端的锯齿波比较。当锯齿波高于COMP引脚的信号时,比较器输出0,反之则输出1.
脉冲触发器
脉冲触发器在锯齿波的下降沿且比较器输出1时导通,令两个中的一个输出端(依次轮流)片内三极管导通,并在比较器输出降到0时截止。
静区时间比较器
静区(直译死区)时间由Dead Time Control引脚4设置,它通过一个比较器对脉冲触发器实行干扰,限制最大占空比。可设置的每端占空比上限最高为45%,在工作频率高于150KHz时占空比上限是42%左右。(当DTC引脚电平被设为0时)。
开关电源
开关电源(英文:Switching Power Supply),又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置,是电源供应器的一种。其功能是将一个位准的电压,透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。开关电源的输入多半是交流电源(例如市电)或是直流电源,而输出多半是需要直流电源的设备,例如个人电脑,而开关电源就进行两者之间电压及电流的转换。
开关电源不同于线性电源,开关电源利用的切换晶体管多半是在全开模式(饱和区)及全闭模式(截止区)之间切换,这两个模式都有低耗散的特点,切换之间的转换会有较高的耗散,但时间很短,因此比较节省能源,产生废热较少。理想上,开关电源本身是不会消耗电能的。电压稳压是透过调整晶体管导通及断路的时间来达到。相反的,线性电源在产生输出电压的过程中,晶体管工作在放大区,本身也会消耗电能。开关电源的高转换效率是其一大优点,而且因为开关电源工作频率高,可以使用小尺寸、轻重量的变压器,因此开关电源也会比线性电源的尺寸要小,重量也会比较轻。
若电源的高效率、体积及重量是考虑重点时,开关电源比线性电源要好。不过开关电源比较复杂,内部晶体管会频繁切换,若切换电流尚加以处理,可能会产生噪声及电磁干扰影响其他设备,而且若开关电源没有特别设计,其电源功率因数可能不高。
参考资料
最新修订时间:2023-03-13 00:29
目录
概述
简介
技术规格
历史和现状
参考资料