Lembaran Data TL494, Pinout, Litar Aplikasi

IC TL494 adalah IC kawalan PWM yang serba boleh, yang boleh digunakan dengan pelbagai cara dalam litar elektronik. Dalam artikel ini kita membincangkan secara terperinci mengenai fungsi utama IC, dan juga cara menggunakannya dalam rangkaian praktikal.

Deskripsi umum

IC TL494 dirancang khusus untuk litar aplikasi modulasi lebar denyut nadi cip tunggal. Peranti ini terutama dibuat untuk rangkaian kawalan bekalan kuasa, yang dapat dimensi secara efisien menggunakan IC ini.

Peranti ini dilengkapi dengan pengayun pemboleh ubah terbina dalam, tahap pengawal mati (DTC), a kawalan flip flop untuk pemacu nadi, ketepatan Pengatur 5 V , dua amp kesalahan, dan beberapa litar penyangga output.

Penguat ralat mempunyai rentang voltan mod biasa dari - 0,3 V hingga VCC - 2V.

Kawalan masa mati pembanding ditetapkan dengan nilai ofset tetap untuk memberikan masa mati 5% tetap lebih kurang.

Fungsi pengayun cip on dapat diganti dengan menghubungkan pin RT # 14 IC dengan pin rujukan # 14, dan dengan memberikan isyarat gigi gergaji secara luaran ke pin CT # 5. Kemudahan ini juga membolehkan menggerakkan banyak IC TL494 secara serentak yang mempunyai rel bekalan kuasa yang berbeza.

Transistor keluaran di dalam cip yang mempunyai output terapung disusun untuk menyampaikan sama ada a pemancar biasa output atau kemudahan output pemancar-pengikut.

Peranti ini membolehkan pengguna mendapatkan jenis push-pull atau ayunan tunggal berakhir pada pin outputnya dengan mengkonfigurasi pin # 13, yang merupakan pin fungsi kawalan output.

Litar dalaman menjadikan mustahil bagi mana-mana output untuk menghasilkan denyut berganda, sementara IC disambungkan dalam fungsi push-pull.

Fungsi dan Konfigurasi Pin

Gambar rajah dan penjelasan berikut memberi kami maklumat asas mengenai fungsi pin untuk IC TL494.

• Pin # 1 dan Pin # 2 (1 IN + dan 1IN-): Ini adalah yang bukan pembalik dan pembalik input penguat ralat (op amp 1).
• Pin # 16, Pin # 15 (1 IN + dan 1IN-): Seperti di atas ini adalah yang bukan pembalik dan pembalik input penguat ralat (op amp 2).
• Pin # 8 dan Pin # 11 (C1, C2): Ini adalah keluaran 1 dan 2 IC yang bersambung dengan pengumpul transistor dalaman masing-masing.
• Pin # 5 (CT): Pin ini perlu dihubungkan dengan kapasitor luaran untuk menetapkan frekuensi pengayun.
• Pin # 6 (RT): Pin ini perlu dihubungkan dengan perintang luaran untuk menetapkan frekuensi pengayun.
• Pin # 4 (DTC): Ini adalah input op amp dalaman yang mengawal operasi IC mati-waktu.
• Pin # 9 dan Pin # 10 (E1 dan E2): Ini adalah keluaran IC yang bersambung dengan pin pemancar transistor dalaman.
• Pin # 3 (Maklum Balas): Seperti namanya, ini input pin digunakan untuk mengintegrasikan dengan isyarat sampel output untuk kawalan automatik sistem yang diinginkan.
• Pin # 7 (Ground): Pin ini adalah pin ground IC, yang perlu dihubungkan dengan 0 V sumber bekalan.
• Pin # 12 (VCC): Ini adalah pin bekalan positif IC.
• Pin # 13 (O / P CNTRL): Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memungkinkan output IC dalam mod push-pull atau mode single-end.
• Pin # 14 (REF): Ini pengeluaran pin memberikan output 5V malar yang dapat digunakan untuk menetapkan voltan rujukan untuk kesalahan op amp, dalam mod pembanding.

Penilaian Maksimum Mutlak

• (VCC) Voltan Bekalan maksimum tidak melebihi = 41 V
• (VI) Voltan Maksimum pada pin input tidak melebihi = VCC + 0.3 V
• (VO) Voltan keluaran maksimum pada pemungut transistor dalaman = 41 V
• (IO) Arus maksimum pada Pemungut transistor dalaman = 250 mA
• Panas pematerian pin IC maksimum pada jarak 1.6 mm (1/16 inci) dari badan IC tidak melebihi 10 saat @ 260 ° C
• Julat suhu penyimpanan Tstg = –65/150 ° C

Keadaan Operasi yang Disyorkan

Data berikut memberi anda voltan dan arus yang disyorkan yang dapat digunakan untuk mengoperasikan IC dalam keadaan selamat dan cekap:

• Bekalan VCC: 7 V hingga 40 V
• Voltan Input Penguat VI: -0.3 V hingga VCC - 2 V
• Voltan Pemungut Transistor VO = 40, Arus Pengumpul untuk setiap Transistor = 200 mA
• Arus ke pin Maklum balas: 0.3 mA
• julat frekuensi Oscillator fOSC: 1 kHz hingga 300 kHz
• Nilai kapasitor pemasaan CT Oscillator: Antara 0.47 nF hingga 10000 nF
• Nilai perintang pemasaan RT Oscillator: Antara 1.8 k hingga 500 k Ohms.

Rajah Susun Atur Dalaman

Cara Menggunakan IC TL494

Dalam perenggan berikut kita mempelajari fungsi penting IC TL494, dan cara menggunakannya dalam rangkaian PWM.

Gambaran keseluruhan: IC TL494 dirancang sedemikian rupa sehingga tidak hanya menampilkan litar penting yang diperlukan untuk mengawal bekalan kuasa pensuisan, tetapi juga mengatasi beberapa kesulitan mendasar dan meminimumkan keperluan tahap litar tambahan yang diperlukan dalam struktur keseluruhan.

TL494 pada dasarnya adalah litar kawalan frekuensi tetap-lebar denyut-modulasi (PWM).

Fungsi modulasi denyut output dicapai apabila pengayun dalaman membandingkan bentuk gelombang gigi gergaji melalui kapasitor pemasaan (CT) dengan kedua-dua pasangan isyarat kawalan.

Tahap output ditukar pada masa ketika voltan gigi gergaji lebih tinggi daripada isyarat kawalan voltan.

Apabila isyarat kawalan meningkat, masa input gigi gergaji lebih tinggi berkurang, panjang denyut output berkurang.

Flip-flop steering-pulse secara bergantian mengarahkan pulsa termodulasi ke setiap dua transistor output.

Pengatur Rujukan 5-V

TL494 membuat rujukan dalaman 5 V yang dimasukkan ke pin REF.

Rujukan dalaman ini membantu mengembangkan rujukan tetap yang stabil, yang bertindak seperti pra-pengatur untuk memastikan bekalan yang stabil. Rujukan ini kemudian digunakan dengan tepat untuk menggerakkan pelbagai tahap dalaman IC seperti kawalan output logik, kemudi nadi flip flop, pengayun, pembanding kawalan masa mati, dan pembanding PWM.

Pengayun

Pengayun menghasilkan bentuk gelombang gigi gergaji positif untuk masa mati dan pembanding PWM sehingga tahap ini dapat menganalisis pelbagai isyarat input kawalan.

Ini adalah RT dan CT yang bertanggungjawab untuk menentukan frekuensi pengayun dan dengan itu dapat diprogramkan secara luaran.

Bentuk gelombang gigi gergaji yang dihasilkan oleh pengayun mengenakan kapasitor pemasa luaran CT dengan arus tetap, yang ditentukan oleh perintang pelengkap RT.

Ini menghasilkan penciptaan bentuk gelombang voltan tanjakan linear. Setiap kali voltan merentasi CT mencapai 3 V, pengayun cepat melepaskannya, yang kemudiannya memulakan semula kitaran pengisian. Arus untuk kitaran pengecasan ini dikira melalui formula:

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

Tempoh bentuk gelombang gigi gergaji diberikan oleh:

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

Oleh itu, frekuensi pengayun ditentukan dengan menggunakan formula:

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

Walau bagaimanapun, frekuensi pengayun ini akan serasi dengan frekuensi output apabila output dikonfigurasikan sebagai hujung tunggal. Apabila dikonfigurasi dalam mod push-pull, frekuensi output akan menjadi 1/2 dari frekuensi pengayun.

Oleh itu, untuk output tunggal berakhir persamaan no 3 di atas dapat digunakan.

Untuk aplikasi push pull formula adalah:

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

Kawalan Masa Mati

Penetapan masa mati mengatur masa mati minimum ( jangka masa antara dua output ).

Dalam fungsi ini apabila voltan pada pin DTC melebihi voltan tanjakan dari pengayun, memaksa pembanding output mematikan transistor Q1 dan Q2.

IC mempunyai tahap offset 110 mV yang ditetapkan secara dalaman yang menjamin masa mati minimum sekitar 3% apabila pin DTC disambungkan dengan garis bawah.

Respons masa mati dapat ditingkatkan dengan menerapkan voltan luaran ke pin DTC # 4. Ini memungkinkan untuk mempunyai kawalan linier terhadap fungsi waktu mati dari default 3% hingga maksimum 100%, melalui input berubah dari 0 hingga 3.3 V.

Jika kawalan jarak jauh digunakan, keluaran IC dapat diatur melalui voltan luaran tanpa mengganggu konfigurasi penguat kesalahan.

Ciri masa mati boleh digunakan dalam situasi di mana kawalan tambahan dari kitaran tugas output diperlukan.

Tetapi untuk berfungsi dengan baik, harus dipastikan bahawa input ini ditamatkan ke tahap voltan atau ke tanah dan tidak boleh dibiarkan mengambang.

Penguat Ralat

Dua penguat ralat IC mempunyai keuntungan tinggi, dan berat sebelah melalui rel bekalan ICs VI. Ini membolehkan rentang input mod biasa dari -0,3 V hingga VI - 2 V.

Kedua-dua penguat ralat diatur secara dalaman untuk berfungsi seperti penguat bekalan tunggal akhir, di mana setiap output hanya mempunyai kemampuan aktif tinggi. Oleh kerana kemampuan ini, penguat dapat diaktifkan secara bebas untuk memenuhi permintaan PWM yang semakin sempit.

Oleh kerana output kedua-dua amp kesalahan diikat seperti ATAU gerbang dengan node input pembanding PWM, penguat yang boleh berfungsi dengan denyutan minimum mendominasi.

Penguat mempunyai outputnya bias dengan sink arus rendah sehingga output IC memastikan PWM maksimum ketika penguat ralat berada dalam mod tidak berfungsi.

Input Kawalan Keluaran

Pin IC ini dapat dikonfigurasi untuk memungkinkan output IC berfungsi dalam mod satu putaran yang kedua-dua output berayun bersama secara selari atau secara push pull menghasilkan output berayun secara bergantian.

Pin kawalan output berfungsi secara tidak segerak, memungkinkan untuk mempunyai kawalan langsung ke atas output IC, tanpa mempengaruhi tahap pengayun dalaman atau tahap kemudi nadi flip flop.

Pin ini biasanya dikonfigurasi dengan parameter tetap sesuai spesifikasi aplikasi. Sebagai contoh, jika output IC dimaksudkan untuk berfungsi secara selari atau satu hujung, pin kawalan output dihubungkan dengan garis bawah secara kekal. Oleh kerana itu, tahap kemudi nadi di dalam IC menjadi tidak aktif dan flip flop bergantian berhenti pada pin output.

Juga, dalam mod ini nadi yang tiba pada kawalan waktu mati dan pembanding PWM dibawa bersama oleh kedua-dua transistor output, yang membolehkan output beralih ON / OFF secara selari.

Untuk mendapatkan operasi output push pull, pin kawalan output hanya perlu disambungkan ke pin rujukan output + 5V (REF) IC. Dalam keadaan ini, setiap transistor output menyala secara bergantian melalui tahap flip-flop steering-steering.

Transistor Keluaran

Seperti yang dapat dilihat pada rajah kedua dari atas, cip ini terdiri daripada dua transistor output, yang mempunyai terminal pemancar dan pemungut yang tidak bersambung.

Kedua-dua terminal terapung ini dinilai tenggelam (masuk) atau sumber (memberi) arus hingga 200 mA.

Titik tepu transistor kurang dari 1.3 V ketika dikonfigurasikan dalam mod pemancar bersama, dan kurang dari 2.5 V pada pemungut bersama mod.

Mereka dilindungi secara dalaman dari litar pintas dan arus lebih.

Litar Aplikasi

Seperti yang dijelaskan di atas, TL494 terutamanya IC pengawal PWM, oleh itu litar aplikasi utama kebanyakannya adalah rangkaian berasaskan PWM.

Beberapa contoh litar dibincangkan di bawah, yang boleh diubah suai dengan pelbagai cara mengikut keperluan individu.

Solar Charger menggunakan TL494

Reka bentuk berikut menunjukkan bagaimana TL494 dapat dikonfigurasi dengan berkesan untuk membuat bekalan kuasa beralih 5-V / 10-A.

Dalam konfigurasi ini output berfungsi dalam mod selari, dan oleh itu kita dapat melihat pin kawalan output # 13 disambungkan ke tanah.

Kedua-dua amp kesalahan juga digunakan dengan cekap di sini. Satu penguat ralat mengawal maklum balas voltan melalui R8 / R9 dan mengekalkan output tetap pada kadar yang diinginkan (5V)

Penguat ralat kedua digunakan untuk mengawal arus maksimum melalui R13.

Penyongsang TL494

Inilah litar penyongsang klasik yang dibina di sekitar IC TL494. Dalam contoh ini output dikonfigurasikan untuk berfungsi dengan cara push-pull, dan oleh itu pin output-output di sini dihubungkan dengan rujukan + 5V, yang dicapai dari pin # 14. Titik pin juga dikonfigurasi tepat seperti yang dijelaskan dalam lembaran data di atas.

Kesimpulannya

IC TL494 adalah IC kawalan PWM dengan kemudahan kawalan output dan maklum balas yang sangat tepat memastikan kawalan nadi yang ideal untuk aplikasi litar PWM yang diingini.

Ia serupa dengan SG3525 dalam banyak cara, dan boleh digunakan sebagai pengganti yang berkesan, walaupun nombor pinnya boleh berbeza dan tidak sama persis.

Sekiranya anda mempunyai pertanyaan mengenai IC ini, jangan ragu untuk bertanya kepada mereka melalui komen di bawah, saya dengan senang hati akan membantu!

Rujukan: Lembaran data TL494