TL494CN: diagrama de fiación, unha descrición do, circuíto ruso do cruce

Chaveada (UPS) son moi comúns. O equipo que está a utilizar ten a UPS con varias tensións de saída (12, -12, +5, -5 e + 3,3 V, polo menos). Practicamente todos estes bloques teñen un controlador de chip PWM normalmente escribir TL494CN. O seu análogo - M1114EU4 de chip interno (KR1114EU4).

fabricantes

chips considerado refírese á lista dos circuítos electrónicos integrados máis comúns e amplamente utilizada de. Foi o precursor Controladores PWM empresas unha serie UC38hh Unitrode. En 1999, a empresa foi adquirida por Texas Instruments, e desde entón comezou a desenvolver a liña de controladores, o que levou á creación a principios de 2000. chips de serie TL494. Ademais do xa mencionado arriba UPS, poden ser atopados no regulador de tensión constante, un atuador controlable, en soft Starters - en suma, o control PWM onde usado.

Entre as empresas a clonar este chip que inclúe marcas coñecidas do mundo, como Motorola, Inc, Rectificador International, Fairchild Semiconductor, ON Semiconductor. Todos eles proporcionan unha descrición detallada dos seus produtos, o chamado TL494CN folla de datos.

documentación

A análise desta descricións de chip tipo de diferentes fabricantes mostra a identidade práctica das súas características. O volume de información, impulsado por diferentes empresas, case o mesmo. Ademais, TL494CN folla de datos de marcas como Motorola, Inc e ON Semiconductor repetitivo na súa estrutura, citou figuras, táboas e gráficos. É un pouco diferente deles na presentación do material da Texas Instruments, pero máis preto estudar tórnase claro o que se entende por un produto idéntico.

chip de TL494CN nomeamento

Descrición da súa tradicionalmente comezan co nomeamento e lista de dispositivos internos. É un controlador PWM cunha frecuencia fixa, preferentemente para uso nas UPS, e posuíndo as seguintes características:

• Xerador de dentes de serra (STG);
• o amplificador de erro;
• unha fonte de referencia (referencia) de tensión de 5 V;
• circuíto de axuste "tempo morto";
• transistor de saída é conectado a corrente a 500 mA;
• circuíto de selección de modo de un ou de dous tempos de operación.

configuración de límite

Igual que outros chips na descrición TL494CN debe necesariamente conter unha lista de rendemento máximo permitido. Imos darlles con base na Motorola, Inc:

1. A tensión de alimentación: 42 V
2. A tensión de colector do transistor de saída 42 V.
3. colector do transistor de saída de corrente: 500 mA.
4. Amplificador de tensión de entrada desde - 0,3 V a 42 V.
5. A disipación de enerxía (a t <45 ° C): 1000 mW.
6. temperatura de almacenamento: -55 a 125 ° C.
7. A gama de temperaturas de funcionamento de 0-70 º C.

Debe notarse que o chip TL494IN parámetro 7 algo máis ancha desde -25 a 85 ° C

deseño de chips TL494CN

Descrición en ruso retirada do seu corpo é mostrada na figura a continuación.

O chip é colocado nun plástico (tal como indica a letra N a finais dos seus símbolos) paquete de 16 pinos co tipo de pinos PDP.

Aspecto aparece na foto, abaixo.

TL494CN: un circuíto funcional

Así, a tarefa do presente circuíto é unha modulación de ancho de impulso (PWM ou Engl. De ancho de pulso modulada (PWM)) de impulsos de tensión xeradas en ambos os UPS regulados e non regulados. Os bloques de enerxía do primeiro tipo de pista de duración de impulso xeralmente alcanza o valor máximo posible (~ 48% para cada unha das saídas do circuíto de push-pull, é amplamente utilizado para amplificadores de potencia de son automóbil).

chip de TL494CN ten un total de seis terminais para sinais de saída, catro deles (1, 2, 15, 16) son as entradas internas dos amplificadores de erro, utilizados para protexer o UPS das sobrecargas actuais e potenciais. Contacto № 4 - é o sinal de entrada de 0 a 3 V para axustar o ratio de actividade de impulsos de saída rectangulares, e № 3 é a saída do comparador e pode ser usado de moitas maneiras. Outra 4 (números 8, 9, 10, 11) son colectores libres e emisores dos transistores cunha corrente máxima admisible de carga de 250 mA (con funcionamento continuo non máis de 200 mA). Poden ser conectados en pares (9, 10, e 8 a 11) para controlar os poderoso campo transistores MOSFET (-transistores) cunha corrente máxima admisible de 500 mA (ningunha operación continua de máis de 400 mA).

Cal é o dispositivo interno TL494CN? Esquema é o seguinte.

O chip ten unha fonte de tensión de referencia integrada (PEI) 5 (№ 14). É normalmente usado como unha tensión de referencia (para dentro ± 1%) aplicado aos circuítos de entrada que consumen menos de 10 mA, por exemplo, na terminal 13 de selección de modo de un ou de dous tempos de circuítos de operación: a presenza nela 5 seleccionado segundo modo de , menos tensión - en primeiro lugar.

Para axustar a frecuencia do xerador de dentes de serra (STG), o condensador ea resistencia ligada aos terminais 5 e 6, respectivamente. Por suposto, o chip posúe terminal para conexión da fonte de enerxía positiva e negativa (números 12 e 7, respectivamente) na variedade de 7-42 V.

Desde o diagrama é evidente que hai un certo número de dispositivos TL494CN interno. Descrición en ruso da súa función será dada a seguir no curso da presentación.

función de saída dos sinais de entrada

Como calquera outro dispositivo electrónico. chips ponderada ten as súas propias entradas e saídas. Imos comezar co primeiro. Xa ten unha lista destes achados TL494CN foi dada. Descrición en Ruso súa funcionalidade será aínda dada con explicacións detalladas.

conclusión 1

Este (non-invertível) entrada positivo do amplificador de sinal de erro 1. Cando a tensión a través dela é menor que a tensión no terminal 2, a saída do amplificador de erro 1 terá un nivel baixo. Se é maior que o pino 2, o sinal do amplificador de erro faise unha alta. A saída do amplificador replica substancialmente a entrada positiva usando O2 como referente. amplificadores de erro funcións serán descritas en máis detalle a continuación.

conclusión 2

Esta entrada negativa (inversora) do amplificador de sinal de erro 1. Se a saída é maior que o Pino 1, o amplificador de erro unha saída será baixo. Se a tensión no Pino este é menos que a tensión no terminal 1, a saída do amplificador é alta.

conclusión 15

Funciona exactamente o mesmo que o número 2. Moitas veces, a segunda amplificador de erro non se usa TL494CN. Esquema inclusión neste caso simplemente comprende un pino 15 conectado ao 14 (tensión de referencia de +5 V).

conclusión 16

El funciona do mesmo como o número 1. É xeralmente ligado ao número total de 7, cando o segundo amplificador non está en uso erro. Co Pino 15 conectado a 5 V e № 16 conectado a unha segunda saída común, amplificador é baixa e, polo tanto, non ten efecto sobre o chip.

conclusión 3

Este contacto e cada amplificador interno TL494CN conectados mediante diodos. Se a saída de calquera deles cambia dunha baixa a un nivel alto, el tamén № 3 pasa a ser elevado. Cando o sinal supera este Pino en 3,3 voltios, o impulso de saída é desconectada (cero ciclo de traballo). Cando a tensión a través dela está próximo a 0, o máximo de ancho de impulso. Entre 0 e 3,3 V, o ancho de impulso é de 50% a 0% (para cada unha das saídas do controlador PWM - nos terminais 9 e 10 na maioría das aplicacións).

Se é necesario, a pista 3 pode ser utilizada como un sinal de entrada, ou pode ser usado para proporcionar amortiguamento anchos de impulso rampla. Se a tensión sobre el é elevado (> ~ 3,5 V), non hai ningunha forma de comezar controlador PWM UPS (pulsos están en falta a partir del).

conclusión 4

El controla o alcance do ratio de actividade dos impulsos de saída (Engl. Inoperantes-Time Control). Se a tensión a través dela está próximo a 0, o dispositivo é capaz de xerar tanto o menor posible, ea anchura de impulso máxima (que é definida polos sinais de entrada). Se a tensión de saída é de preto de 1,5 V, o ancho de impulso de saída será limitada ao 50% da súa largura máxima (ciclo de traballo ou ~ 25% a un controlador PWM modo push-pull). Se a tensión sobre el é elevado (> ~ 3,5 V), non hai ningunha forma de comezar UPS TL494CN. O circuíto comprende frecuentemente inclusión № 4 ligada directamente á terra.

• É importante lembrar! O sinal nos terminais 3 e 4 debe ser inferior a preto de 3,3 V. E o que vai ocorrer cando está preto, por exemplo, + 5V? Como entón comportarse TL494CN? Conducir conversor de tensión neles non xerará impulsos, isto é, non a tensión de saída do UPS.

conclusión 5

Serve para conectar o condensador de temporización Ct, eo seu segundo contacto está conectado á terra. valores de capacidade xeralmente de 0,01 uF a 0,1 uF. As variacións no valor deste compoñente leva a un cambio de pulsos de controlador PWM de frecuencia e de saída GPN. Normalmente utilízanse se condensadores de alta calidade con un coeficiente de temperatura moi baixo (unha moi pequeno cambio na capacidade con temperatura).

conclusión 6

Para conectar vryamyazadayuschego resistor Rt, eo seu segundo contacto está conectado á terra. Valores Rt e Ct determinar a FPG frecuencia.

• f = 1,1: (Rt x Ct).

conclusión 7

El se xunta a terra do circuíto do dispositivo para o controlador PWM.

conclusión 12

El Marcado letras VCC. El é acompañado polo "plus» TL494CN fonte de alimentación. Esquema inclusión contén tipicamente № 12 conectado ao interruptor de fonte de enerxía. Moitos UPS usa esa descuberta para conectar o poder (ea propia UPS) e desactiva-lo. Se ten un 12 V eo número 7 é ligado á terra, FPG e ION chip vai traballar.

conclusión 13

Este modo de entrada de operación. O seu funcionamento foi descrito anteriormente.

Unha función de emitir sinais de saída

que foron anteriormente enumerados a TL494CN. Descrición en Ruso súa funcionalidade será dada a continuación con explicacións detalladas.

conclusión 8

Este chip ten dous NPN-transistor, que son os seus principais resultados. Este achado - o colector do transistor 1 está xeralmente ligado a unha fonte de tensión DC (12). Con todo, os réximes de algúns dispositivos é utilizado como unha saída, e se pode ver na súa meandro (como no número 11).

conclusión 9

Este emisor do transistor 1. El controla o transistor de potencia UPS (campo na maioría dos casos) no circuíto de push-pull, directamente ou a través dun transistor intermediario.

conclusión 10

Este emisor do transistor 2. Na operación de sinal de terminación única que é o mesmo que o № 9. Os sinais para dous tempos №№ 9 e 10 en oposición de fase, t. E. Cando un nivel de sinal elevado, por outra banda, é baixa, e viceversa. Na maioría dos dispositivos de sinais dos emisores dos transistores de saída conmutador controlados por chip poderosos considerados FETs conducido conectado cando a tensión nos terminal 9 e 10 é elevada (por riba de aproximadamente 3,5 V, pero non se aplica para o nivel de 3,3 V no № № 3 e 4).

conclusión 11

Este colector do transistor 2 está xeralmente ligado a unha fonte de tensión continua (12 V).

• Nota: en dispositivos de circuítos TL494CN incorpora-lo poden entender como controlador PWM xera dous colectores aínda emisores dos transistores 1 e 2, aínda que o segundo modo de realización é máis común. Sen embargo, existen opcións cando se contactos 8 e 11 son as saídas. Se atopa un pequeno transformador no circuíto entre a tarxeta SIM eo MOSFET, a saída é probable que tomou con eles (con cabeceiras).

conclusión 14

Esta referencia de tensión de saída, como descrito anteriormente.

principio de funcionamento

Como funciona chip de TL494CN? Describe como darlle traballo baseado no Motorola, Inc. impulsos de saída con modulación de impulso é conseguir a través da comparación do sinal de rampa cun condensador Ct positivo con calquera dos dous sinais de control. transistores de saída lóxica NOR Q1 e Q2 controis, abri-los só cando o sinal na entrada de reloxo (C1) do gatillo (ver circuíto funcional. TL494CN) convértese nun nivel baixo.

Así, se a entrada C1 gatillo lóxica dun nivel, os transistores de saída está pechada en ambos os modos de funcionamento: single-ended e push-pull. Se ese sinal está presente na entrada de frecuencia de reloxo en push-pull interruptores modo transistor poocherdno aberto no momento da chegada do impulso de reloxo para desencadear o corte. No modo de terminación única, o gatillo non se usa, e ambos a clave de saída aberta de forma síncrona.

Este é un estado aberto (en ambos os modos) é posible só nunha parte do período de GPN cando a tensión de rampla é maior que os sinais de control. Así, un aumento ou diminución da magnitude do sinal de control provoca un aumento lineal ou respectivamente diminuír o ancho de impulso de tensión nas saídas de chip.

A medida que os sinais de control pode ser aplicado á terminal de tensión de 4 (control "tempo morto"), as entradas de erro ou amplificador de entrada do sinal de retorno desde o terminal 3.

Os primeiros pasos para traballar co chip

Antes de facer calquera dispositivo útil recoméndase a aprender a traballar TL494CN. Como comprobar se funciona?

Leve a súa tarxeta de desenvolvemento, establecer o seu chip e conectar os fíos de acordo co diagrama a continuación.

Se todo está conectado correctamente, o sistema funcionará. Deixar patas 3 e 4 non é libre. Usa un osciloscopio para probar a GPN - a Pino 6 ten que ver unha tensión dente de serra. As saídas serán cero. Como podemos determinar o seu funcionamento en TL494CN. Comprobación pode ser realizada do seguinte xeito:

1. Chama a saída de realimentación (№ 3) ea saída de control "tempo morto» (№ 4) á terminal común (№ 7).
2. Agora ten que atopar os pulsos rectangulares para as saídas de chips.

Como aumentar o sinal de saída?

saída TL494CN é moi baixa corrente, e, por suposto, queren máis poder. Así, cómpre engadir algúns transistores de potencia. O máis sinxelo de usar (e moi fácil de obter - da placa base de ordenador de idade) MOSFETs de potencia de canle n. Temos, así, inverter a saída TL494CN, t. K. Se conectar o transistor MOS de canle N, para o efecto, en ausencia dun impulso na saída da tarxeta SIM que abrirá ao fluxo de corrente continua. Neste caso, o transistor MOS pode simplemente queimar ... Entón gat NPN-transistor universal e conectarse segundo o seguinte esquema.

Poderoso transistor MOS neste circuíto é controlado polo modo pasivo. Non é moi bo, pero para fins de proba, e baixo consumo de enerxía é ben axeitado. R1 no circuíto de carga transistor NPN. Selecciona-lo de acordo co seu colector de corrente máxima permitida. R2 representa a fase de potencia da carga. Nestes experimentos, será substituído por un transformador.

Mira agora para o circuíto de saída do sinal do osciloscopio 6, verá unha "viu". En № 8 (K1) pode pulsos rectangulares aínda visibles, eo dreno do transistor MOS son o mesmo en forma de pulsos, pero de maior magnitude.

Como aumentar a tensión de saída?

Agora imos obter tensión máis elevada usando TL494CN. Diagrama de conexión e fiación usando o mesmo - na tarxeta de ensaio. Por suposto, un suficientemente alta tensión sobre el non obtivo máis hai un radiador no MOSFET poder. E aínda, conectar o pequeno transformador para o estadio de saída, de acordo con este esquema.

O enrolamento primario do transformador está formado por 10 espiras. O enrolamento secundario 100 comprende xira en torno. Así, o ratio de transformación igual a 10. O 10B ficheiro no enrolamento primario, ten que obter uns 100 V saída. O núcleo está feito de ferrita. Pode empregar algún núcleo de tamaño medio a partir da unidade de subministración de transformadores de potencia PC.

Teña coidado, a saída do transformador de alta tensión. A cadea é moi baixo e non vai te matar. Pero pode obter unha boa batida. Outro perigo - se definir un gran capacitor na saída, ha acumular unha carga grande. Polo tanto, despois de apagar o circuíto, debe ser descargado.

Nas saídas do circuíto pode incluír calquera tipo de lámpadas, como na foto, abaixo. Opera-se de unha tensión de CC, e leva preto de 160 V, para acender. (Power aparello todo é preto de 15 - en orde a continuación.)

Condución con saída do transformador é amplamente utilizado en todo o UPS, incluíndo fonte de alimentación do ordenador. Nestes dispositivos, o primeiro transformador está conectado mediante interruptores de transistor de saída do controlador de PWM serve para o illamento eléctrico da porción de baixa tensión do circuíto que consiste TL494CN, na súa parte alta tensión, que comprende un transformador de corrente eléctrica.

regulador de tensión

Como regra xeral, pequenos dispositivos electrónicos self-made alimentado UPS ofrece un PC estándar feita en TL494CN. Circuíto das fontes de alimentación PC coñecen, e os bloques son facilmente accesibles, como millóns de PCs máis antigos descartaranse anualmente ou vendida para as pezas. Pero, como norma xeral, a UPS xera unha tensión non superior a 12 V. Isto é moi pequeno para o cruce de frecuencia. Por suposto, pode probar a usar unha alta tensión PC UPS de 25 V, pero vai ser difícil de atopar e moito poder é disipada na tensión de 5 V elementos lóxicos.

Con todo TL494 (ou análogos) pode ser construído a partir de calquera circuíto na potencia de saída aumentada e tensión. Usando detalles típicos de potencia MOSFET UPS PC na placa base, pode construír un regulador de tensión PWM en TL494CN. O circuíto conversor móstrase a continuación.

Nel podes ver o esquema de conmutación de circuítos e o estadio de dous transistores de saída: a universais e poderosas MOS npn-.

As partes principais: T1, Q1, L1, D1. Bipolar T1 se usa para controlar a potencia MOSFET, ligado dun modo simplificado, os chamados. "Pasivo". L1 é a indutancia do indutor HP impresora de idade (uns 50 voltas, altura 1 cm, ancho 0,5 cm, con enrolamentos de estrangulamento aberta). D1 - é o díodo Schottky dende outro dispositivo. TL494 conectado a un método alternativo en relación ao anterior, aínda que pode usar calquera deles.

C8 - pequeno condensador capacidade para evitar o efecto de ruído benvida á entrada do amplificador de erro, valor 0,01uF é máis ou menos normal. Valores maiores vai abrandar a instalación da tensión desexada.

C6 - capacitor aínda menor, é usado para filtrar o ruído de alta frecuencia. A súa capacidade de almacenamento - ata varios centos de pF.