TL494 Dataark, Pinout, applikasjonskretser

IC TL494 er en allsidig PWM-kontroll-IC, som kan brukes på mange forskjellige måter i elektroniske kretser. I disse artiklene diskuterer vi detaljert om hovedfunksjonene til IC, og også hvordan du bruker den i praktiske kretsløp.

Generell beskrivelse

IC TL494 er spesielt designet for applikasjonskretser med en enkelt pulsbreddemodulering. Enheten er hovedsakelig laget for strømforsyningskontrollkretser, som kan dimensjoneres effektivt ved hjelp av denne IC.

Enheten leveres med en innebygd variabel oscillator, en dead-time controller stage (DTC), en flip-flop-kontroll for pulsstyring, en presisjon 5 V regulator , to feilforsterkere, og noen utgangsbufferkretser.

Feilforsterkerne har et vanlig modus spenningsområde fra - 0,3 V til VCC - 2V.

Dødtidskontrollen komparator er satt med en fast forskjøvet verdi for å levere en konstant dødtid på omtrent 5%.

On-chip oscillator-funksjonen kan overstyres ved å koble RT-pinnen # 14 på IC-en med referansepinnen # 14, og ved å gi et sagtannssignal eksternt til CT-pinnen # 5. Dette anlegget gjør det også mulig å kjøre mange TL494 IC-er synkront med forskjellige strømforsyningsskinner.

Utgangstransistorene inne i brikken med flytende utganger er ordnet for å levere enten a felles-emitter utgang eller et utgangsanlegg for emitter-tilhenger.

Enheten tillater brukeren å få enten en push-pull-type eller en endelig svingning over utgangspinnene sine ved å konfigurere pinne nr. 13, som er utgangskontrollfunksjonstappen.

Den interne kretsen gjør det umulig for noen av utgangene å produsere en dobbel puls, mens IC-en er koblet til i push-pull-funksjonen.

Pin Funksjon og konfigurasjon

Følgende diagram og forklaring gir oss grunnleggende informasjon om pin-funksjonen for IC TL494.

• Pin # 1 og Pin # 2 (1 IN + og 1IN-): Dette er ikke-inverterende og inverterende innganger av feilforsterkeren (op amp 1).
• Pin # 16, Pin # 15 (1 IN + og 1IN-): Som ovenfor er disse ikke-inverterende og inverterende innganger av feilforsterkeren (op amp 2).
• Pin # 8 og Pin # 11 (C1, C2): Dette er utganger 1 og 2 av IC som forbinder med samlerne til de respektive interne transistorer.
• Pinne nr. 5 (CT): Denne pinnen må kobles til en ekstern kondensator for å stille inn oscillatorfrekvensen.
• Pinne nr. 6 (RT): Denne pinnen må kobles til en ekstern motstand for å stille inn oscillatorfrekvensen.
• Pin # 4 (DTC): Det er den inngang av den interne operasjonsforsterkeren som styrer dødtidsoperasjonen til IC.
• Pin # 9 og Pin # 10 (E1 og E2): Dette er utganger av IC som kobles til emitterpinnene til den interne transistoren.
• Pin nr. 3 (Tilbakemelding): Som navnet antyder, dette inngang pin brukes til å integrere med et utgangssamplesignal for ønsket automatisk kontroll av systemet.
• Pinne nr. 7 (bakken): Denne pinnen er jordpinnen til IC, som må kobles til 0 V på forsyningskilden.
• Pin # 12 (VCC): Dette er den positive forsyningspinnen til IC.
• Pinne nr. 13 (O / P CNTRL): Denne pinnen kan konfigureres for å muliggjøre utgang fra IC-en i push-pull-modus eller single-end-modus.
• Pin # 14 (REF): Dette produksjon pin gir en konstant 5V-utgang som kan brukes til å fikse en referansespenning for feil-op-forsterkerne, i komparatormodus.

Absolutte maksimale rangeringer

• (VCC) Maksimal forsyningsspenning ikke overstige = 41 V.
• (VI) Maksimal spenning på inngangspinnene må ikke overstige = VCC + 0,3 V
• (VO) Maksimal utgangsspenning ved samler av intern transistor = 41 V.
• (IO) Maksimal strøm på samleren til den interne transistoren = 250 mA
• Maksimal IC-pinne loddevarme ved 1,6 mm (1/16 tomme) vekk fra IC-kroppen, ikke overstige 10 sekunder @ 260 ° C
• Tstg Lagringstemperaturområde = –65/150 ° C

Anbefalte driftsforhold

Følgende data gir deg de anbefalte spenningene og strømene som kan brukes til drift av IC under sikre og effektive forhold:

• VCC-forsyning: 7 V til 40 V.
• VI Forsterker inngangsspenning: -0,3 V til VCC - 2 V
• VO Transistor Collector Voltage = 40, Collector Current for each Transistor = 200 mA
• Strøm i tilbakemeldingsstift: 0,3 mA
• fOSC Oscillator frekvensområde: 1 kHz til 300 kHz
• CT oscillator timing kondensator verdi: Mellom 0,47 nF til 10000 nF
• RT Oscillator timing motstandsverdi: Mellom 1,8 k og 500 k ohm.

Internt oppsettdiagram

Hvordan bruke IC TL494

I de følgende avsnittene lærer vi de viktige funksjonene til IC TL494, og hvordan du bruker den i PWM-kretser.

Oversikt: TL494 IC er designet på en slik måte at den ikke bare har viktige kretsløp som er nødvendig for å kontrollere en strømforsyning, men i tillegg takler flere grunnleggende vanskeligheter og minimerer behovet for supplerende kretstrinn som er nødvendige i den generelle strukturen.

TL494 er i utgangspunktet en PWM-kontrollkrets med fast frekvens.

Modulasjonsfunksjonen til utgangspulser oppnås når den interne oscillatoren sammenligner sin sagbølgeform gjennom tidskondensatoren (CT) med begge par styresignaler.

Utgangstrinnet byttes i perioden da sagtannsspenningen er høyere enn spenningskontrollsignalene.

Når styresignalet øker, reduseres tiden da sagtanninngangen er høyere, og derfor reduseres utgangspulslengden.

En pulsstyrende flip-flop styrer vekselvis den modulerte pulsen til hver av de to utgangstransistorene.

5-V referanseregulator

TL494 oppretter en 5 V intern referanse som blir matet til REF-pinnen.

Denne interne referansen hjelper til med å utvikle en stabil konstant referanse, som fungerer som en forregulator for å sikre en stabil forsyning. Denne referansen brukes deretter pålitelig for å drive forskjellige interne stadier av IC, for eksempel logisk utgangskontroll, flip-flop-pulsstyring, oscillator, dødtidskomparator og PWM-komparator.

Oscillator

Oscillatoren genererer en positiv sagtannbølgeform for dead-time og PWM-komparatorene, slik at disse trinnene kan analysere de forskjellige kontrollinngangssignalene.

Det er RT og CT som er ansvarlige for å bestemme oscillatorfrekvensen og dermed kan programmeres eksternt.

Sagtannbølgeformen generert av oscillatoren lader den eksterne timingkondensatoren CT med en konstant strøm, bestemt av den komplementerende motstanden RT.

Dette resulterer i opprettelsen av en spenningsbølgeform med lineær rampe. Hver gang spenningen over CT når 3 V, tømmer oscillatoren den raskt ut, som deretter starter ladesyklusen på nytt. Strømmen for denne ladesyklusen beregnes med formelen:

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

Perioden for sagtannbølgeformen er gitt av:

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

Oscillatorfrekvensen bestemmes således ved hjelp av formelen:

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

Imidlertid vil denne oscillatorfrekvensen være kompatibel med utgangsfrekvensen når utgangen er konfigurert som en-endet. Når den er konfigurert i push-pull-modus, vil utgangsfrekvensen være 1/2 av oscillatorfrekvensen.

Derfor kan ligningen nr. 3 brukes for utgang med en slutt.

For push pull-applikasjon vil formelen være:

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

Dødtidskontroll

Oppsett for dødtidsnål regulerer minimum dødtid ( av perioder mellom de to utgangene ).

I denne funksjonen, når spenningen på DTC-stiften overstiger rampespenningen fra oscillatoren, tvinger utgangskomparatoren til å slå AV transistorene Q1 og Q2.

IC har et internt innstilt offsetnivå på 110 mV som garanterer en minimum dødtid på rundt 3% når DTC-pinnen er koblet til jordlinjen.

Dødtidsresponsen kan økes ved å legge en ekstern spenning til DTC-pinnen # 4. Dette gjør det mulig å ha en lineær kontroll over dødtidsfunksjonen fra standard 3% til maksimalt 100%, gjennom en variabel inngang på 0 til 3,3 V.

Hvis en full rekkevidde kontroll brukes, kan utgangsboksen til IC reguleres gjennom en ekstern spenning uten å forstyrre feilforsterkerkonfigurasjonene.

Dødtidsfunksjonen kan brukes i situasjoner der ekstra kontroll av utgangssyklusen blir nødvendig.

Men for at den skal fungere ordentlig, må det sikres at denne inngangen enten avsluttes til et spenningsnivå eller til jord og aldri skal være flytende.

Feilforsterkere

De to feilforsterkerne til IC har høy forsterkning og er forspent gjennom ICs VI-forsyningsskinnen. Dette muliggjør et vanlig inngangsområde fra -0,3 V til VI - 2 V.

Begge feilforsterkerne er internt konfigurert til å fungere som en enkelt-endet forsyningsforsterker, hvor hver utgang bare har aktiv-høy kapasitet. På grunn av denne muligheten er forsterkerne i stand til å aktivere uavhengig for å tilfredsstille et redusert PWM-behov.

Siden utgangene til de to feilforsterkerne er bundet som ELLER porter med inngangsnoden til PWM-komparatoren, dominerer forsterkeren som kan fungere med minimum puls ut.

Forsterkerne har utgangene forspent med en lavstrømssink, slik at IC-utgangen sørger for maksimal PWM når feilforsterkerne er i ikke-funksjonell modus.

Utgangskontrollinngang

Denne pinnen på IC-en kan konfigureres for å tillate at IC-utgangen enten fungerer i en modus med en slutt, som både utgangssvinges parallelt eller på trykk-trekk-måte og produserer vekselvis oscillerende utganger.

Utgangskontrollpinnen fungerer asynkront, slik at den kan ha en direkte kontroll over utgangen fra IC, uten å påvirke det indre oscillatortrinnet eller flip-flop-pulsstyringstrinnet.

Denne pinnen er vanligvis konfigurert med en fast parameter i henhold til applikasjonsspesifikasjonene. For eksempel, hvis IC-utgangene er ment å fungere parallelt eller enkelt, er utgangskontrollpinnen permanent forbundet med jordlinjen. På grunn av dette blir pulsstyringstrinnet inne i IC deaktivert, og den alternative flip-floppen stopper ved utgangspinnene.

I denne modus bæres også pulser som kommer til dødtidskontrollen og PWM-komparatoren sammen av begge utgangstransistorene, slik at utgangen kan slå seg på / av parallelt.

For å oppnå en push pull-utgangsoperasjon, må utgangskontrollpinnen bare kobles til + 5V utgangsreferansepinnen (REF) på IC. I denne tilstanden slås hver av utgangstransistorene PÅ vekselvis gjennom pulsstyring.

Utgangstransistorer

Som det kan sees i det andre diagrammet fra toppen, består brikken av to utgangstransistorer, som har uforpliktende emitter- og samlerterminaler.

Begge disse flytende terminalene er vurdert til å synke (ta inn) eller kilde (gi ut) opptil 200 mA strøm.

Metningspunktet til transistorene er mindre enn 1,3 V når de er konfigurert i vanlig emitter-modus, og mindre enn 2,5 V i fellessamler modus.

De er internt beskyttet mot kortslutning og overstrøm.

Søknadskretser

Som forklart ovenfor, er TL494 primært en PWM-kontroller IC, derfor er hovedapplikasjonskretsene for det meste PWM-baserte kretser.

Et par eksempler på kretser er diskutert nedenfor, som kan modifiseres på forskjellige måter i henhold til individuelle krav.

Solar Charger bruker TL494

Følgende design viser hvordan TL494 effektivt kan konfigureres for å skape en 5-V / 10-A strømforsyning med koblingsbukk.

I denne konfigurasjonen fungerer utgangen i parallellmodus, og derfor kan vi se at utgangskontrollpinnen # 13 er koblet til bakken.

De to feilforsterkerne brukes også veldig effektivt her. En feilforsterker styrer spenningstilbakemeldingen via R8 / R9 og holder utgangen konstant med ønsket hastighet (5V)

Den andre feilforsterkeren brukes til å kontrollere maksimal strøm via R13.

TL494 inverter

Her er en klassisk inverterkrets bygget rundt IC TL494. I dette eksemplet er utgangen konfigurert til å fungere på trykk-trekk-måten, og derfor er utgangs-kontrollpinnen her koblet til + 5V-referansen, som oppnås fra pinne nr. 14. Den første av pinnene er også konfigurert nøyaktig som beskrevet i databladet ovenfor.

Konklusjon

IC TL494 er en PWM-kontroll-IC med svært nøyaktige utgangs- og tilbakemeldingsfasiliteter som sørger for en ideell pulsstyring for enhver ønsket PWM-kretsapplikasjon.

Det ligner på SG3525 på mange måter, og kan brukes som en effektiv erstatning for det, selv om pin-tallene kan være forskjellige og ikke akkurat kompatible.

Hvis du har spørsmål angående denne IC, er du velkommen til å stille dem gjennom kommentarene nedenfor, jeg hjelper deg gjerne!

Referanse: TL494 datablad