TL494 datablad, pinout, applikationskredsløb

Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer





IC TL494 er en alsidig PWM-styring IC, som kan anvendes på mange forskellige måder i elektroniske kredsløb. I disse artikler diskuterer vi detaljeret om IC'ens hovedfunktioner, og også hvordan man bruger det i praktiske kredsløb.

Generel beskrivelse

IC TL494 er specielt designet til applikationskredsløb med enkelt chip-pulsbreddemodulation. Enheden er hovedsageligt oprettet til strømforsyningskontrolkredsløb, som kan dimensioneres effektivt ved hjælp af denne IC.



Enheden leveres med en indbygget variabel oscillator, en dead-time controller stage (DTC), en flip flop kontrol til pulsstyring, en præcision 5 V regulator , to fejlforstærkere og nogle outputbufferkredsløb.

Fejlforstærkerne har et almindeligt spændingsområde fra - 0,3 V til VCC - 2V.



Den døde tidskontrol komparator er indstillet med en fast forskydningsværdi til levering af en konstant dødtid på ca. 5%.

On-chip-oscillatorfunktionen kan tilsidesættes ved at forbinde RT-pin nr. 14 på IC'en med referencestift nr. 14 og ved eksternt at levere et savtandsignal til CT-pin nr. 5. Denne facilitet tillader også kørsel af mange TL494 IC'er synkront med forskellige strømforsyningsskinner.

Udgangstransistorer inde i chippen med flydende udgange er indrettet til at levere enten a fælles-emitter output eller en emitter-tilhænger-outputfacilitet.

Enheden giver brugeren mulighed for enten at få en push-pull-type eller en enkelt sluttende svingning over sine outputstifter ved passende konfiguration af stift nr. 13, som er udgangsstyringsfunktionstappen.

Det interne kredsløb gør det umuligt for nogen af ​​udgangene at producere en dobbeltpuls, mens IC er tilsluttet i push-pull-funktionen.

Pin-funktion og konfiguration

Følgende diagram og forklaring giver os de grundlæggende oplysninger om pin-funktionen til IC TL494.

IC TL494 pinout detaljer
  • Pin # 1 og Pin # 2 (1 IN + og 1IN-): Disse er de ikke-inverterende og inverterende indgange af fejlforstærkeren (op amp 1).
  • Pin # 16, Pin # 15 (1 IN + og 1IN-): Som ovenfor er disse ikke-inverterende og inverterende indgange af fejlforstærkeren (op amp 2).
  • Pin # 8 og Pin # 11 (C1, C2): Disse er udgange 1 og 2 på IC'et, der forbinder med samlerne til de respektive interne transistorer.
  • Pin # 5 (CT): Denne pin skal forbindes med en ekstern kondensator for at indstille oscillatorfrekvensen.
  • Pin # 6 (RT): Denne pin skal forbindes med en ekstern modstand for at indstille oscillatorfrekvensen.
  • Pin nr. 4 (DTC): Det er det input af den interne op-forstærker, der styrer IC-driften i dead-time.
  • Pin # 9 og Pin # 10 (E1 og E2): Disse er de udgange af IC'en, der forbinder med emitterstifter i den interne transistor.
  • Pin nr. 3 (Feedback): Som navnet antyder, dette input ben bruges til at integrere med et udgangssignalsignal til en ønsket automatisk kontrol af systemet.
  • Stift nr. 7 (jord): Denne stift er jordstiften på IC'et, som skal forbindes med forsyningskildens 0 V.
  • Pin nr. 12 (VCC): Dette er den positive forsyningsstift på IC.
  • Stift nr. 13 (O / P CNTRL): Denne stift kan konfigureres til at muliggøre output af IC i push-pull-tilstand eller single-end-tilstand.
  • Stift nr. 14 (REF): Dette produktion pin giver en konstant 5V-udgang, som kan bruges til at fastgøre en referencespænding til fejlop-forstærkere i komparatortilstand.

Absolutte maksimale vurderinger

  • (VCC) Maksimal forsyningsspænding må ikke overstige = 41 V.
  • (VI) Maksimal spænding på indgangsstifter må ikke overstige = VCC + 0,3 V
  • (VO) Maksimal udgangsspænding ved samler af intern transistor = 41 V.
  • (IO) Maksimal strøm på samleren til den interne transistor = 250 mA
  • Maksimal loddningsvarme til IC-stifter ved 1,6 mm (1/16 tomme) væk fra IC-kroppen, må ikke overstige 10 sekunder @ 260 ° C
  • Tstg Opbevaringstemperaturområde = –65/150 ° C

Anbefalede driftsforhold

Følgende data giver dig de anbefalede spændinger og strømme, der kan bruges til drift af IC under sikre og effektive forhold:

  • VCC-forsyning: 7 V til 40 V.
  • VI Forstærkerindgangsspænding: -0,3 V til VCC - 2 V
  • VO Transistor Collector Voltage = 40, Collector Current for each Transistor = 200 mA
  • Strøm til feedback pin: 0,3 mA
  • fOSC Oscillator frekvensområde: 1 kHz til 300 kHz
  • CT oscillator timing kondensator værdi: Mellem 0,47 nF til 10000 nF
  • RT Oscillator timing modstandsværdi: Mellem 1,8 k og 500 k ohm.

Internt layoutdiagram

internt layout og kredsløbsfaser af TL494 IC

Sådan bruges IC TL494

I de følgende afsnit lærer vi de vigtige funktioner i IC TL494, og hvordan man bruger den i PWM-kredsløb.

Oversigt: TL494 IC er designet på en sådan måde, at den ikke kun indeholder de vigtige kredsløb, der er nødvendige for at styre en skiftende strømforsyning, men derudover tackler flere grundlæggende vanskeligheder og minimerer behovet for supplerende kredsløbstrin, der er nødvendige i den overordnede struktur.

TL494 er grundlæggende et PWM-kontrolkredsløb med fast frekvens pulsbredde-modulering.

Modulationsfunktionen for udgangspulser opnås, når den interne oscillator sammenligner sin savtandsbølgeform gennem tidskondensatoren (CT) med begge par styresignaler.

Udgangstrinnet skiftes i den periode, hvor savtandsspændingen er højere end spændingskontrolsignalerne.

Efterhånden som styresignalet øges, falder den tid, hvor savtandindgangen er højere, derfor, reduceres udgangspulslængden.

En pulsstyrende flip-flop styrer skiftevis den modulerede puls til hver af de to udgangstransistorer.

5-V reference regulator

TL494 opretter en 5 V intern reference, der føres til REF-stiften.

Denne interne reference hjælper med at udvikle en stabil konstant reference, der fungerer som en præregulator for at sikre en stabil forsyning. Denne reference bruges derefter pålideligt til at drive forskellige interne trin i IC'et, såsom logisk outputkontrol, flip flop-pulsstyring, oscillator, dead time control comparator og PWM-comparator.

Oscillator

Oscillatoren genererer en positiv savtandsbølgeform til dead-time og PWM-komparatorerne, så disse trin kan analysere de forskellige kontrolindgangssignaler.

Det er RT og CT, der er ansvarlige for at bestemme oscillatorfrekvensen og således kan programmeres eksternt.

Savtandbølgeformen genereret af oscillatoren oplader den eksterne timingkondensator CT med en konstant strøm bestemt af den komplementerende modstand RT.

Dette resulterer i oprettelsen af ​​en lineær rampespændingsbølgeform. Hver gang spændingen over CT når 3 V, aflader oscillatoren den hurtigt, hvilket derefter genoplader opladningscyklussen. Strømmen for denne opladningscyklus beregnes ved hjælp af formlen:

Icharge = 3 V / RT --------------- (1)

Perioden for savtandsbølgeformen er givet ved:

T = 3 V x CT / Icharge ---------- (2)

Oscillatorfrekvensen bestemmes således ved hjælp af formlen:

f OSC = 1 / RT x CT --------------- (3)

Denne oscillatorfrekvens vil dog være kompatibel med udgangsfrekvensen, når udgangen er konfigureret som en-endet. Når den er konfigureret i push-pull-tilstand, vil udgangsfrekvensen være 1/2 af oscillatorfrekvensen.

Derfor kan ovenstående ligning nr. 3 anvendes til single-ended output.

Til push pull-applikation er formlen:

f = 1 / 2RT x CT ------------------ (4)

Dødtids kontrol

Opsætningen af ​​dødtidsstiftet regulerer den minimale dødtid ( off perioder mellem de to udgange ).

I denne funktion, når spændingen på DTC-stiften overstiger rampespændingen fra oscillatoren, tvinger outputkomparatoren til at slukke for transistorerne Q1 og Q2.

IC har et internt indstillet offsetniveau på 110 mV, der garanterer en minimum dødtid på omkring 3%, når DTC-stiften er forbundet med jordlinjen.

Dødtidsresponsen kan øges ved at anvende en ekstern spænding på DTC-pin nr. 4. Dette gør det muligt at have en lineær kontrol over dead-time-funktionen fra standard 3% til et maksimum på 100% gennem en variabel input på 0 til 3,3 V.

Hvis der anvendes en fuld rækkevidde kontrol, kan udgangsdåsen fra IC'en reguleres gennem en ekstern spænding uden at forstyrre fejlforstærkerens konfigurationer.

Dødtidsfunktionen kan anvendes i situationer, hvor det er nødvendigt at tilføje ekstra kontrol af outputcyklus.

Men for at den fungerer korrekt, skal det sikres, at denne indgang enten afsluttes til et spændingsniveau eller til jord og aldrig må svæve.

Fejlforstærkere

De to fejlforstærkere af IC'en har en høj forstærkning og er forspændt gennem ICs VI-forsyningsskinnen. Dette muliggør et fælles inputområde fra -0,3 V til VI - 2 V.

Begge fejlforstærkere er indstillet internt til at fungere som en enkelt-endet forsyningsforstærker, hvor hver udgang kun har aktiv-høj kapacitet. På grund af denne kapacitet er forstærkerne i stand til at aktivere uafhængigt for at tilfredsstille et indsnævring af PWM-behov.

Da output fra de to fejlforstærkere er bundet som ELLER porte med inputknudepunktet til PWM-komparatoren dominerer forstærkeren, som kan arbejde med minimal pulsudgang.

Forstærkerne har deres udgange forspændt med en lavstrømsvask, så IC-udgangen sikrer maksimal PWM, når fejlforstærkerne er i ikke-funktionel tilstand.

Udgangskontrolindgang

Denne pin på IC'et kan konfigureres til at tillade IC-udgangen at arbejde enten i en tilstand med en ende, der begge udgangssvingende parallelt eller på push pull-måde, der producerer skiftevis oscillerende udgange.

Output-kontrol pin fungerer asynkront, gør det muligt for den at have en direkte kontrol over output af IC, uden at påvirke det interne oscillator trin eller flip flop puls-styring trin.

Denne pin er normalt konfigureret med en fast parameter i henhold til applikationsspecifikationerne. For eksempel, hvis IC-udgangene er beregnet til at arbejde parallelt eller med en enkelt ende, er outputkontrolstiften permanent forbundet med jordledningen. På grund af dette bliver pulsstyringstrinnet inde i IC deaktiveret, og den alternative flip flop stopper ved outputstifterne.

I denne tilstand bæres også de impulser, der ankommer til dødtidsstyringen og PWM-komparatoren, sammen af ​​begge udgangstransistorer, hvilket tillader udgangen at tænde / slukke parallelt.

For at opnå en push pull-udgangsoperation skal outputkontrolstiften simpelthen forbindes til + 5V udgangsreferencestift (REF) på IC'en. I denne tilstand tænder hver af udgangstransistorer skiftevis TIL gennem pulsstyring-flip-flop-scenen.

Outputtransistorer

Som det kan ses det andet diagram ovenfra, består chippen af ​​to udgangstransistorer, som har uforpligtende emitter- og samlerterminaler.

Begge disse flydende terminaler er klassificeret til at synke (tage i) eller kilde (give ud) op til 200 mA strøm.

Mætningspunktet for transistorer er mindre end 1,3 V, når de er konfigureret i common-emitter-tilstand og mindre end 2,5 V i fælles-samler mode.

De er internt beskyttet mod kortslutning og overstrøm.

Applikationskredsløb

Som forklaret ovenfor er TL494 primært en PWM-controller IC, derfor er de vigtigste applikationskredsløb for det meste PWM-baserede kredsløb.

Et par eksempler på kredsløb diskuteres nedenfor, som kan modificeres på forskellige måder i henhold til individuelle krav.

Soloplader ved hjælp af TL494

Følgende design viser, hvordan TL494 effektivt kan konfigureres til at skabe en 5-V / 10-A strømforsyning med skiftebukker.

I denne konfiguration fungerer output i parallel tilstand, og derfor kan vi se, at output-kontrol pin # 13 er forbundet til jorden.

De to fejlforstærkere bruges også meget effektivt her. En fejlforstærker styrer spændingsfeedback via R8 / R9 og holder output konstant med den ønskede hastighed (5V)

Den anden fejlforstærker bruges til at kontrollere den maksimale strøm via R13.

konstant spænding, konstant strøm PWM-controller ved hjælp af TL494

TL494 inverter

Her er et klassisk inverter kredsløb bygget omkring IC TL494. I dette eksempel er output konfigureret til at fungere på push-pull måde, og derfor er output-kontrol pin her forbundet med + 5V referencen, som opnås fra pin # 14. Den første af benene er også konfigureret nøjagtigt som beskrevet i ovenstående datablad.

simpelt TL494 inverter kredsløb

Konklusion

IC TL494 er en PWM-styring IC med meget nøjagtige output- og feedbackkontrolfaciliteter, der sikrer en ideel pulsstyring til enhver ønsket PWM-kredsløbsapplikation.

Det ligner SG3525 på mange måder og kan bruges som en effektiv erstatning for det, selvom pin-numrene kan være forskellige og ikke ligefrem kompatible.

Hvis du har spørgsmål vedrørende denne IC, er du velkommen til at stille dem gennem kommentarerne nedenfor, jeg hjælper gerne!

Reference: TL494 datablad




Tidligere: Forståelse af MOSFET Turn-ON Process Næste: Typer af Arduino-brædder med specifikationer