Circuit de impuls de impuls pentru tl494. TL494CN: diagramă de conectare, descriere în rusă, diagramă convertor. Principiul de funcționare al microcircuitului
COMUTATOR SURSA DE ALIMENTARE PENTRU TL494 SI IR2110
Majoritatea convertoarelor de tensiune auto și de rețea se bazează pe un controler specializat TL494 și, deoarece este cel principal, ar fi nedrept să nu vorbim pe scurt despre principiul funcționării acestuia.
Controlerul TL494 este un pachet din plastic DIP16 (există și opțiuni într-un pachet plan, dar nu este utilizat în aceste modele). Schema funcțională a controlerului este prezentată în Fig. 1.
Figura 1 - Schema bloc a cipul TL494.
După cum se poate observa din figură, microcircuitul TL494 are circuite de control foarte dezvoltate, ceea ce face posibilă construirea de convertoare pe baza sa pentru a se potrivi aproape oricăror cerințe, dar mai întâi câteva cuvinte despre unitățile funcționale ale controlerului.
Circuite ION și protecție împotriva subtensiunii.
Circuitul pornește când puterea atinge pragul de 5,5..7,0 V (valoare tipică 6,4 V). Până în acest moment, magistralele de control interne interzic funcționarea generatorului și a părții logice a circuitului. Curentul fără sarcină la tensiunea de alimentare +15V (tranzistoarele de ieșire sunt dezactivate) nu depășește 10 mA. ION +5V (+4,75..+5,25 V, stabilizarea ieșirii nu mai slabă de +/- 25 mV) asigură un curent care curge de până la 10 mA. ION poate fi amplificat doar folosind un emițător de urmărire NPN (vezi TI pp. 19-20), dar tensiunea la ieșirea unui astfel de „stabilizator” va depinde foarte mult de curentul de sarcină.
Generator generează o tensiune dinți de ferăstrău de 0..+3.0V (amplitudinea este setată de ION) pe condensatorul de temporizare Ct (pin 5) pentru TL494 Texas Instruments și 0...+2.8V pentru TL494 Motorola (ce putem se așteaptă de la alții?), respectiv, pentru TI F =1,0/(RtCt), pentru Motorola F=1,1/(RtCt).
Frecvențele de operare admise
de la 1 la 300 kHz, cu domeniul recomandat Rt = 1...500 kOhm, Ct = 470pF...10 μF. În acest caz, variația tipică de temperatură a frecvenței este (în mod firesc, fără a ține cont de variația componentelor atașate) de +/- 3%, iar deviația de frecvență în funcție de tensiunea de alimentare este de 0,1% pe întregul interval permis.
Pentru oprire de la distanță
generator, puteți utiliza o cheie externă pentru a scurtcircuita intrarea Rt (6) la ieșirea ION sau pentru a scurtcircuita Ct la masă. Desigur, la selectarea Rt, Ct trebuie luată în considerare rezistența la scurgere a comutatorului deschis.
Intrare control faza de repaus
(factor de sarcină) prin comparatorul de fază de repaus stabilește pauza minimă necesară între impulsuri în brațele circuitului. Acest lucru este necesar atât pentru a preveni prin curent în treptele de putere din afara IC, cât și pentru funcționarea stabilă a declanșatorului - timpul de comutare al părții digitale a TL494 este de 200 ns. Semnalul de ieșire este activat atunci când ferăstrăul depășește tensiunea la intrarea de comandă 4 (DT) cu Ct. La frecvențe de ceas de până la 150 kHz cu tensiune de control zero, faza de repaus = 3% din perioadă (polarizare echivalentă a semnalului de control 100..120 mV), la frecvențe înalte corecția încorporată extinde faza de repaus la 200. .300 ns.
Folosind circuitul de intrare DT, puteți seta o fază fixă de repaus (divizor R-R), modul de pornire ușoară (R-C), oprire de la distanță (cheie) și, de asemenea, puteți utiliza DT ca intrare de control liniară. Circuitul de intrare este asamblat folosind tranzistori PNP, astfel încât curentul de intrare (până la 1,0 μA) curge din CI mai degrabă decât în el. Curentul este destul de mare, așa că trebuie evitate rezistențele de înaltă rezistență (nu mai mult de 100 kOhm). Consultați TI, pagina 23 pentru un exemplu de protecție la supratensiune folosind o diodă zener cu 3 fire TL430 (431).
Amplificatoare de eroare
- de fapt, amplificatoare operaționale cu Ku = 70..95 dB la tensiune constantă (60 dB pentru seria timpurie), Ku = 1 la 350 kHz. Circuitele de intrare sunt asamblate folosind tranzistori PNP, astfel încât curentul de intrare (până la 1,0 μA) curge din CI mai degrabă decât în el. Curentul este destul de mare pentru amplificatorul operațional, tensiunea de polarizare este, de asemenea, mare (până la 10 mV), astfel încât rezistențele de înaltă rezistență din circuitele de control (nu mai mult de 100 kOhm) trebuie evitate. Dar datorită utilizării intrărilor pnp, intervalul de tensiune de intrare este de la -0,3V la Vsupply-2V
Când utilizați un sistem de operare RC dependent de frecvență, ar trebui să vă amintiți că ieșirea amplificatoarelor este de fapt single-ended (diodă în serie!), așa că va încărca capacitatea (în sus) și va dura mult timp pentru a se descărca în jos. Tensiunea la această ieșire este între 0..+3.5V (puțin mai mare decât variația generatorului), apoi coeficientul de tensiune scade brusc și la aproximativ 4,5V la ieșire amplificatoarele sunt saturate. De asemenea, trebuie evitate rezistențele cu rezistență scăzută din circuitul de ieșire a amplificatorului (bucla de feedback).
Amplificatoarele nu sunt proiectate să funcționeze în cadrul unui ciclu de ceas al frecvenței de operare. Cu o întârziere de propagare a semnalului în interiorul amplificatorului de 400 ns, acestea sunt prea lente pentru acest lucru, iar logica de control al declanșatorului nu o permite (impulsurile laterale ar apărea la ieșire). În circuitele PN reale, frecvența de tăiere a circuitului OS este selectată de ordinul 200-10000 Hz.
Logica de control de declanșare și ieșire
- Cu o tensiune de alimentare de cel puțin 7V, dacă tensiunea ferăstrăului la generator este mai mare decât la intrarea de comandă DT și dacă tensiunea ferăstrăului este mai mare decât la oricare dintre amplificatoarele de eroare (ținând cont de pragurile încorporate și offset) - ieșirea circuitului este permisă. Când generatorul este resetat de la maxim la zero, ieșirile sunt oprite. Un declanșator cu ieșire în parafază împarte frecvența la jumătate. Cu 0 logic la intrarea 13 (modul de ieșire), fazele de declanșare sunt combinate prin OR și furnizate simultan ambelor ieșiri; cu 1 logic, acestea sunt furnizate în fază fiecărei ieșiri separat.
Tranzistoare de ieșire
- npn Darlingtons cu protectie termica incorporata (dar fara protectie curenta). Astfel, căderea minimă de tensiune între colector (închis de obicei la magistrala pozitivă) și emițător (la sarcină) este de 1,5 V (tipic la 200 mA), iar într-un circuit cu emițător comun este puțin mai bună, 1,1 V tipic. Curentul maxim de ieșire (cu un tranzistor deschis) este limitat la 500 mA, puterea maximă pentru întregul cip este de 1 W.
Sursele de alimentare cu comutare își înlocuiesc treptat rudele tradiționale în inginerie audio, deoarece arată mult mai atractive atât din punct de vedere economic, cât și ca dimensiune. Același factor că sursele de alimentare comutatoare contribuie în mod semnificativ la distorsiunea amplificatorului, și anume apariția unor tonuri suplimentare, nu mai este relevant în principal din două motive - baza de elemente moderne face posibilă proiectarea convertoarelor cu o frecvență de conversie semnificativ mai mare de 40. kHz, prin urmare modulația de putere introdusă de sursa de alimentare va fi deja în ultrasunete. În plus, o frecvență mai mare a sursei de alimentare este mult mai ușor de filtrat, iar utilizarea a două filtre LC în formă de L de-a lungul circuitelor de alimentare netezește deja suficient ondulațiile la aceste frecvențe.
Desigur, există o muscă în unguent în acest butoi de miere - diferența de preț între o sursă de alimentare tipică pentru un amplificator de putere și una în impulsuri devine mai vizibilă pe măsură ce puterea acestei unități crește, adică. Cu cât sursa de alimentare este mai puternică, cu atât este mai profitabilă în raport cu omologul său standard.
Și asta nu este tot. Atunci când utilizați surse de alimentare cu comutare, este necesar să respectați regulile de instalare a dispozitivelor de înaltă frecvență, și anume utilizarea ecranelor suplimentare, alimentarea părții de alimentare a firului comun la radiatoarele, precum și cablarea corectă la pământ și conectarea corectă a impletituri si conductori de ecranare.
După o scurtă digresiune lirică despre caracteristicile comutării surselor de alimentare pentru amplificatoare de putere, schema de circuit reală a unei surse de alimentare de 400W:
Figura 1. Schema schematică a unei surse de alimentare în comutație pentru amplificatoare de putere de până la 400 W
MĂRIRE LA CALITATE BUNĂ
Controlerul de control din această sursă de alimentare este TL494. Desigur, există cipuri mai moderne pentru a îndeplini această sarcină, dar folosim acest controler special din două motive - este FOARTE ușor de cumpărat. Pentru o perioadă destul de lungă de timp, TL494 de la Texas Instruments a fost folosit în sursele de alimentare fabricate; nu au fost găsite probleme de calitate. Amplificatorul de eroare este acoperit de OOS, ceea ce face posibilă obținerea unui coeficient destul de mare. stabilizare (raportul rezistențelor R4 și R6).
După controlerul TL494 există un driver de jumătate de punte IR2110, care controlează de fapt porțile tranzistoarelor de putere. Utilizarea driverului a făcut posibilă abandonarea transformatorului de potrivire, care este utilizat pe scară largă în sursele de alimentare ale computerelor. Driverul IR2110 este încărcat pe porți prin lanțurile R24-VD4 și R25-VD5 care accelerează închiderea porților de câmp.
Comutatoarele de alimentare VT2 și VT3 funcționează pe înfășurarea primară a transformatorului de putere. Punctul de mijloc necesar pentru obținerea tensiunii alternative în înfășurarea primară a transformatorului este format din elementele R30-C26 și R31-C27.
Câteva cuvinte despre algoritmul de operare al sursei de alimentare comutatoare pe TL494:
În momentul alimentării unei tensiuni de rețea de 220 V, capacitățile filtrelor de alimentare primare C15 și C16 sunt infectate prin rezistențele R8 și R11, ceea ce nu permite supraîncărcarea punții diol VD de un curent de scurtcircuit complet descărcat. C15 și C16. În același timp, condensatoarele C1, C3, C6, C19 sunt încărcate printr-o linie de rezistențe R16, R18, R20 și R22, stabilizatorul 7815 și rezistența R21.
De îndată ce tensiunea la condensatorul C6 atinge 12 V, dioda zener VD1 „rupe” și curentul începe să curgă prin ea, încărcând condensatorul C18 și de îndată ce borna pozitivă a acestui condensator atinge o valoare suficientă pentru a deschide tiristorul VS2, se va deschide. Acest lucru va porni releul K1, care, cu contactele sale, va ocoli rezistențele de limitare a curentului R8 și R11. În plus, tiristorul deschis VS2 va deschide tranzistorul VT1 atât la controlerul TL494, cât și la driverul semi-bridge IR2110. Controlerul va începe un mod de pornire ușoară, a cărui durată depinde de evaluările R7 și C13.
În timpul unei porniri ușoare, durata impulsurilor care deschid tranzistoarele de putere crește treptat, încarcând astfel treptat condensatorii de putere secundari și limitând curentul prin diodele redresoare. Durata crește până când alimentarea secundară este suficientă pentru a deschide LED-ul optocuplerului IC1. De îndată ce luminozitatea LED-ului optocuplerului devine suficientă pentru a deschide tranzistorul, durata impulsului va înceta să crească (Figura 2).
Figura 2. Modul de pornire soft.
Trebuie remarcat aici că durata pornirii soft este limitată, deoarece curentul care trece prin rezistențele R16, R18, R20, R22 nu este suficient pentru a alimenta controlerul TL494, driverul IR2110 și înfășurarea releului pornit - alimentarea tensiunea acestor microcircuite va începe să scadă și în curând va scădea la o valoare la care TL494 nu va mai genera impulsuri de control. Și tocmai până în acest moment trebuie finalizat modul de pornire ușoară și convertorul trebuie să revină la funcționarea normală, deoarece controlerul TL494 și driverul IR2110 își primesc puterea principală de la transformatorul de putere (VD9, VD10 - redresor de punct mediu, R23- C1-C3 - filtru RC, IC3 este un stabilizator de 15 V) și de aceea condensatoarele C1, C3, C6, C19 au valori atât de mari - trebuie să mențină sursa de alimentare a controlerului până când acesta revine la funcționarea normală.
TL494 stabilizează tensiunea de ieșire prin modificarea duratei impulsurilor de control ale tranzistoarelor de putere la o frecvență constantă - Modulație în lățime a impulsurilor - PWM. Acest lucru este posibil numai dacă valoarea tensiunii secundare a transformatorului de putere este mai mare decât cea cerută la ieșirea stabilizatorului cu cel puțin 30%, dar nu mai mult de 60%.
Figura 3. Principiul de funcționare al unui stabilizator PWM.
Pe măsură ce sarcina crește, tensiunea de ieșire începe să scadă, LED-ul optocuplerului IC1 începe să strălucească mai puțin, tranzistorul optocuplerului se închide, reducând tensiunea pe amplificatorul de eroare și crescând astfel durata impulsurilor de control până când tensiunea efectivă atinge valoarea de stabilizare (Figura 3). Pe măsură ce sarcina scade, tensiunea va începe să crească, LED-ul optocuplerului IC1 va începe să strălucească mai puternic, deschizând astfel tranzistorul și reducând durata impulsurilor de control până când valoarea efectivă a tensiunii de ieșire scade la o valoare stabilizată. Mărimea tensiunii stabilizate este reglată prin rezistența de reglare R26.
De remarcat că controlerul TL494 nu reglează durata fiecărui impuls în funcție de tensiunea de ieșire, ci doar valoarea medie, adică. partea de măsurare are o oarecare inerție. Cu toate acestea, chiar și cu condensatoare instalate în sursa de alimentare secundară cu o capacitate de 2200 μF, întreruperile de alimentare la sarcini de vârf pe termen scurt nu depășesc 5%, ceea ce este destul de acceptabil pentru echipamentele din clasa HI-FI. De obicei, instalăm condensatori în sursa de alimentare secundară de 4700 uF, ceea ce oferă o marjă de încredere pentru valorile de vârf, iar utilizarea unei șocuri de stabilizare de grup ne permite să controlăm toate cele 4 tensiuni ale puterii de ieșire.
Această sursă de comutație este echipată cu protecție la suprasarcină, al cărei element de măsurare este transformatorul de curent TV1. De îndată ce curentul atinge o valoare critică, tiristorul VS1 se deschide și ocolește sursa de alimentare până la etapa finală a controlerului. Impulsurile de control dispar și sursa de alimentare intră în modul de așteptare, în care poate rămâne destul de mult timp, deoarece tiristorul VS2 continuă să rămână deschis - curentul care circulă prin rezistențele R16, R18, R20 și R22 este suficient pentru a-l menține. în stare deschisă. Cum se calculează un transformator de curent.
Pentru a ieși din sursa de alimentare din modul de așteptare, trebuie să apăsați butonul SA3, care va ocoli tiristorul VS2 cu contactele sale, curentul nu va mai curge prin el și se va închide. De îndată ce contactele SA3 se deschid, tranzistorul VT1 se închide singur, eliminând puterea de la controler și driver. Astfel, circuitul de control va comuta în modul de consum minim - tiristorul VS2 este închis, prin urmare releul K1 este oprit, tranzistorul VT1 este închis, prin urmare controlerul și driverul sunt dezactivate. Condensatorii C1, C3, C6 și C19 încep să se încarce și de îndată ce tensiunea ajunge la 12 V, tiristorul VS2 se deschide și pornește alimentarea în comutație.
Dacă trebuie să puneți sursa de alimentare în modul de așteptare, puteți utiliza butonul SA2, atunci când este apăsat, baza și emițătorul tranzistorului VT1 vor fi conectate. Tranzistorul se va închide și va dezactiva controlerul și driverul. Impulsurile de control vor dispărea, iar tensiunile secundare vor dispărea. Cu toate acestea, alimentarea nu va fi întreruptă de la releul K1 și convertorul nu va reporni.
Acest design de circuit vă permite să asamblați surse de alimentare de la 300-400 W la 2000 W, desigur, unele elemente de circuit vor trebui înlocuite, deoarece parametrii lor pur și simplu nu pot rezista la sarcini grele.
Când asamblați opțiuni mai puternice, ar trebui să acordați atenție condensatorilor filtrelor de netezire a sursei de alimentare primare C15 și C16. Capacitatea totală a acestor condensatoare trebuie să fie proporțională cu puterea sursei de alimentare și să corespundă proporției de 1 W din puterea de ieșire a convertorului de tensiune corespunde cu 1 µF din capacitatea condensatorului de filtru de putere primar. Cu alte cuvinte, dacă puterea sursei de alimentare este de 400 W, atunci trebuie să utilizați 2 condensatoare de 220 μF, dacă puterea este de 1000 W, atunci trebuie instalați 2 condensatoare de 470 μF sau doi de 680 μF.
Această cerință are două scopuri. În primul rând, ondulația tensiunii de alimentare primară este redusă, ceea ce facilitează stabilizarea tensiunii de ieșire. În al doilea rând, utilizarea a doi condensatoare în loc de unul facilitează funcționarea condensatorului în sine, deoarece condensatoarele electrolitice din seria TK sunt mult mai ușor de obținut și nu sunt în întregime destinate utilizării în sursele de alimentare de înaltă frecvență - rezistența internă este prea mare iar la frecvențe înalte acești condensatori se vor încălzi. Folosind două piese, rezistența internă este redusă, iar încălzirea rezultată este împărțită între doi condensatori.
Când sunt utilizate ca tranzistoare de putere IRF740, IRF840, STP10NK60 și altele similare (pentru mai multe informații despre tranzistoarele cele mai utilizate în convertoarele de rețea, consultați tabelul din partea de jos a paginii), diodele VD4 și VD5 pot fi abandonate cu totul, iar valorile Rezistoarele R24 și R25 pot fi reduse la 22 Ohmi - putere Driverul IR2110 este suficient pentru a controla acești tranzistori. Dacă este asamblată o sursă de comutație mai puternică, atunci vor fi necesari tranzistori mai puternici. Trebuie acordată atenție atât curentului maxim al tranzistorului, cât și puterii de disipare a acestuia - comutarea surselor de alimentare stabilizate sunt foarte sensibile la instalarea corectă a amortizorului și fără acesta, tranzistoarele de putere se încălzesc mai mult deoarece încep curenții formați din cauza autoinducției. să curgă prin diodele instalate în tranzistoare. Citiți mai multe despre alegerea unui snubber.
De asemenea, timpul de închidere care crește fără amortizor aduce o contribuție semnificativă la încălzire - tranzistorul rămâne mai mult timp în modul liniar.
Destul de des, ei uită de încă o caracteristică a tranzistorilor cu efect de câmp - cu creșterea temperaturii, curentul lor maxim scade și destul de puternic. Pe baza acestui fapt, atunci când alegeți tranzistori de putere pentru comutarea surselor de alimentare, ar trebui să aveți o rezervă maximă de curent de cel puțin două ori pentru sursele de alimentare cu amplificator de putere și o rezervă de trei ori pentru dispozitivele care funcționează pe o sarcină mare, neschimbătoare, de exemplu, un topitorie cu inducție sau iluminat decorativ, care alimentează unelte electrice de joasă tensiune.
Tensiunea de ieșire este stabilizată utilizând bobina de stabilizare a grupului L1 (GLS). Ar trebui să acordați atenție direcției înfășurărilor acestui inductor. Numărul de spire trebuie să fie proporțional cu tensiunile de ieșire. Desigur, există formule pentru calcularea acestei unități de înfășurare, dar experiența a arătat că puterea totală a miezului pentru un DGS ar trebui să fie de 20-25% din puterea totală a transformatorului de putere. Puteți înfășura până când fereastra este umplută cu aproximativ 2/3, fără a uita că dacă tensiunile de ieșire sunt diferite, atunci înfășurarea cu o tensiune mai mare ar trebui să fie proporțional mai mare, de exemplu, aveți nevoie de două tensiuni bipolare, una la ±35 V. , iar al doilea pentru a alimenta subwoofer-ul cu o tensiune de ±50 V.
Înfășuram DGS în patru fire deodată până când 2/3 din fereastră este umplută, numărând turele. Diametrul este calculat pe baza unei intensități de curent de 3-4 A/mm2. Să presupunem că avem 22 de ture, să facem proporția:
22 spire / 35 V = X spire / 50 V.
X spire = 22 × 50 / 35 = 31,4 ≈ 31 spire
În continuare, voi tăia două fire pentru ±35 V și voi înfășura alte 9 spire pentru o tensiune de ±50.
ATENŢIE! Rețineți că calitatea stabilizării depinde direct de cât de repede se schimbă tensiunea la care este conectată dioda optocupler. Pentru a îmbunătăți coeficientul de stabilizare, este logic să conectați o sarcină suplimentară la fiecare tensiune sub formă de rezistențe de 2 W cu o rezistență de 3,3 kOhm. Rezistorul de sarcină conectat la tensiunea controlată de optocupler ar trebui să fie de 1,7...2,2 ori mai mic.
Datele circuitului pentru sursele de alimentare cu comutare de rețea pe inele de ferită cu o permeabilitate de 2000 Nm sunt rezumate în tabelul 1.
DATE DE BINARĂ PENTRU TRANSFORMATORE DE IMPULS |
||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||
Cu toate acestea, nu este întotdeauna posibil să recunoașteți marca de ferită, mai ales dacă este vorba de ferită de la transformatoarele orizontale ale televizoarelor. Puteți ieși din situație aflând experimental numărul de ture. Mai multe detalii despre asta în videoclip:
Folosind circuitele de mai sus ale unei surse de alimentare comutatoare, au fost dezvoltate și testate mai multe submodificări, concepute pentru a rezolva o anumită problemă la diferite puteri. Desenele plăcii de circuit imprimat pentru aceste surse de alimentare sunt prezentate mai jos.
Placă de circuit imprimat pentru o sursă de alimentare cu comutare stabilizată cu o putere de până la 1200...1500 W. Dimensiunea plăcii 269x130 mm. De fapt, aceasta este o versiune mai avansată a plăcii de circuite imprimate anterioare. Se distinge prin prezența unui șoc de stabilizare a grupului, care vă permite să controlați mărimea tuturor tensiunilor de putere, precum și un filtru LC suplimentar. Are control ventilator și protecție la suprasarcină. Tensiunile de ieșire constau din două surse de alimentare bipolare și o sursă bipolară de curent scăzut, concepute pentru a alimenta etapele preliminare.
Vedere externă a plăcii de circuit imprimat pentru o sursă de alimentare de până la 1500 W. DESCARCĂ ÎN FORMAT LAIC
Pe o placă de circuit imprimat de 272x100 mm se poate realiza o sursă de alimentare stabilizată a rețelei de comutație cu o putere de până la 1500...1800 W. Sursa de alimentare este proiectata pentru un transformator de putere realizat pe inele K45 si amplasat orizontal. Are două surse de alimentare bipolare, care pot fi combinate într-o singură sursă pentru a alimenta un amplificator cu sursă de alimentare cu două niveluri și o sursă bipolară de curent scăzut pentru etapele preliminare.
Placă de circuit imprimat a unei surse de alimentare comutatoare de până la 1800 W. DESCARCĂ ÎN FORMAT LAIC
Această sursă de alimentare poate fi utilizată pentru alimentarea echipamentelor auto de mare putere, cum ar fi amplificatoare puternice pentru mașini și aparate de aer condiționat auto. Dimensiuni placa 188x123. Diodele redresoare Schottky folosite sunt paralelizate prin jumperi iar curentul de ieșire poate ajunge la 120 A la o tensiune de 14 V. În plus, sursa de alimentare poate produce tensiune bipolară cu o capacitate de încărcare de până la 1 A (stabilizatoarele de tensiune integrate instalate nu mai permite). Transformatorul de putere este realizat pe inele K45, bobina de tensiune de filtrare este realizată pe două inele K40x25x11. Protecție la suprasarcină încorporată.
Vedere exterioară a plăcii de circuit imprimat a sursei de alimentare pentru echipamente auto DESCARCĂ ÎN FORMAT LAY
Alimentarea de până la 2000 W se realizează pe două plăci de 275x99, amplasate una deasupra celeilalte. Tensiunea este controlată de o singură tensiune. Are protectie la suprasarcina. Fișierul conține mai multe opțiuni pentru „etajul doi” pentru două tensiuni bipolare, pentru două tensiuni unipolare, pentru tensiunile necesare pentru tensiuni de două și trei niveluri. Transformatorul de putere este situat orizontal si este realizat pe inele K45.
Aspectul unei surse de alimentare cu „două etaje” DESCARCĂ ÎN FORMAT LAIC
Pe o placă de 277x154 se realizează o sursă de alimentare cu două tensiuni bipolare sau una pentru un amplificator cu două nivele. Are un șoc de stabilizare a grupului și protecție la suprasarcină. Transformatorul de putere este pe inele K45 și este situat orizontal. Putere de până la 2000 W.
Vedere exterioară a plăcii de circuit imprimat DESCARCĂ ÎN FORMAT LAY
Aproape aceeași sursă de alimentare ca mai sus, dar are o tensiune de ieșire bipolară.
Vedere exterioară a plăcii de circuit imprimat DESCARCĂ ÎN FORMAT LAY
Sursa de alimentare în comutație are două tensiuni de putere stabilizate bipolar și un curent scăzut bipolar. Echipat cu control al ventilatorului și protecție la suprasarcină. Are o sufocă de stabilizare a grupului și filtre LC suplimentare. Putere de până la 2000...2400 W. Placa are dimensiunile 278x146 mm
Vedere exterioară a plăcii de circuit imprimat DESCARCĂ ÎN FORMAT LAY
Placa de circuit imprimat a unei surse de alimentare în comutație pentru un amplificator de putere cu surse de alimentare cu două nivele, de 284x184 mm, are o bobine de stabilizare a grupului și filtre LC suplimentare, protecție la suprasarcină și control al ventilatorului. O caracteristică distinctivă este utilizarea tranzistoarelor discrete pentru a accelera oprirea tranzistoarelor de putere. Putere de până la 2500...2800 W.
cu sursă de alimentare cu două niveluri DESCARCĂ ÎN FORMAT LAY
O versiune ușor modificată a PCB-ului precedent cu două tensiuni bipolare. Dimensiune 285x172. Putere de până la 3000 W.
Vedere exterioară a plăcii de circuit imprimat a sursei de alimentare pentru amplificator DESCARCĂ ÎN FORMAT LAY
Sursa de alimentare cu comutare in retea cu punte cu o putere de pana la 4000...4500 W este realizata pe o placa de circuit imprimat de 269x198 mm.Are doua tensiuni de putere bipolare, control ventilator si protectie la suprasarcina. Folosește șocul de stabilizare a grupului. Este recomandabil să utilizați filtre secundare suplimentare de alimentare de la distanță.
Vedere exterioară a plăcii de circuit imprimat a sursei de alimentare pentru amplificator DESCARCĂ ÎN FORMAT LAY
Există mult mai mult spațiu pentru ferite pe plăci decât ar putea exista. Faptul este că nu este întotdeauna necesar să depășești domeniul de sunet. Prin urmare, pe plăci sunt prevăzute zone suplimentare. Pentru orice eventualitate, o mică selecție de date de referință despre tranzistoarele de putere și link-uri către unde le-aș cumpăra. Apropo, am comandat atât TL494, cât și IR2110 de mai multe ori și, bineînțeles, tranzistori de putere. Este adevărat că nu am luat întreg sortimentul, dar până acum nu am întâlnit niciun defecte.
TRANZISTORI POPULARI PENTRU ALIMENTAREA PULS |
|||||||
NUME |
VOLTAJ |
PUTERE |
CAPACITATE |
Qg |
|||
Doar cele mai importante lucruri.
Tensiune de alimentare 8-35V (se pare că este posibil până la 40V, dar nu am testat-o)
Abilitatea de a opera într-o singură cursă și modul push-pull.
Pentru modul cu un singur ciclu, durata maximă a impulsului este de 96% (nu mai puțin de 4% timp mort).
Pentru versiunea în doi timpi, durata timpului mort nu poate fi mai mică de 4%.
Aplicând o tensiune de 0...3,3V la pinul 4, puteți regla timpul mort. Și efectuați o lansare lină.
Există o sursă de tensiune de referință stabilizată încorporată de 5V și un curent de până la 10mA.
Există protecție încorporată împotriva tensiunii de alimentare scăzute, oprirea sub 5,5...7V (cel mai adesea 6,4V). Problema este că la această tensiune mosfet-urile intră deja în modul liniar și se ard...
Este posibil să opriți generatorul de microcircuit prin închiderea pinului Rt (6), a pinului de tensiune de referință (14) sau a pinului Ct (5) la masă cu o cheie.
Frecvența de funcționare 1…300 kHz.
Două amplificatoare operaționale „de eroare” încorporate cu câștig Ku=70..95dB. Intrări - ieșiri (1); (2) și (15); (16). Ieșirile amplificatoarelor sunt combinate printr-un element SAU, astfel încât cel a cărui tensiune de ieșire este mai mare controlează durata impulsului. Una dintre intrările comparatorului este de obicei legată de tensiunea de referință (14), iar a doua - acolo unde este nevoie... Întârzierea semnalului în interiorul amplificatorului este de 400 ns, nu sunt proiectate să funcționeze într-un singur ciclu de ceas.
Etapele de ieșire ale microcircuitului, cu un curent mediu de 200 mA, încarcă rapid capacitatea de intrare a porții unui mosfet puternic, dar nu asigură descărcarea acestuia. într-un timp rezonabil. Prin urmare, este necesar un driver extern.
Pin (5) condensator C2 și pin (6) rezistențe R3; R4 - setați frecvența oscilatorului intern al microcircuitului. În modul push-pull este împărțit la 2.
Există posibilitatea de sincronizare, declanșare prin impulsuri de intrare.
Generator cu un singur ciclu cu frecvență reglabilă și ciclu de lucru
Generator cu un singur ciclu cu frecvență reglabilă și ciclu de lucru (raportul dintre durata impulsului și durata pauzei). Cu driver de ieșire cu un singur tranzistor. Acest mod este implementat prin conectarea pinului 13 la o magistrală de alimentare comună.
Schema (1)
Deoarece microcircuitul are două trepte de ieșire, care în acest caz funcționează în fază, acestea pot fi conectate în paralel pentru a crește curentul de ieșire... Sau nu sunt incluse... (în verde pe diagramă) De asemenea, rezistența R7 nu este întotdeauna instalat.
Măsurând tensiunea la rezistorul R10 cu un amplificator operațional, puteți limita curentul de ieșire. A doua intrare este alimentată cu o tensiune de referință de către divizorul R5; R6. Ei bine, vezi tu, R10 se va încălzi.
lanțul C6; R11, pe piciorul (3), este plasat pentru o mai mare stabilitate, fișa tehnică îl cere, dar funcționează fără el. Tranzistorul poate fi folosit și ca structură NPN.
Schema (2)
Schema (3)
Generator cu un singur ciclu cu frecvență reglabilă și ciclu de lucru. Cu driver de ieșire cu două tranzistori (repetor complementar).
Ce pot sa spun? Forma semnalului este mai bună, procesele tranzitorii la momentele de comutare sunt reduse, capacitatea de încărcare este mai mare, iar pierderile de căldură sunt mai mici. Deși aceasta poate fi o opinie subiectivă. Dar. Acum folosesc doar un driver cu două tranzistoare. Da, rezistorul din circuitul porții limitează viteza de comutare tranzitorie.
Schema (4)
Și aici avem circuitul unui convertor tip boost (boost) reglabil single-ended, cu reglare a tensiunii și limitare a curentului.
Circuitul funcționează, l-am asamblat în mai multe versiuni. Tensiunea de ieșire depinde de numărul de spire ale bobinei L1 și de rezistența rezistențelor R7; R10; R11, care sunt selectate în timpul configurării... Bobina în sine poate fi înfășurată pe orice. Dimensiune - in functie de putere. Ring, Sh-core, chiar și doar pe lansetă. Dar nu ar trebui să devină saturată. Prin urmare, dacă inelul este făcut din ferită, atunci trebuie tăiat și lipit cu un gol. Inelele mari de la sursele de alimentare ale computerului vor funcționa bine; nu este nevoie să le tăiați, sunt făcute din „fier pulverizat”; golul este deja prevăzut. Dacă miezul este în formă de W, nu instalăm un spațiu magnetic; vin cu un miez mediu scurt - acestea au deja un spațiu. Pe scurt, o înfășurăm cu un fir gros de cupru sau de montaj (0,5-1,0 mm în funcție de putere) și numărul de spire este de 10 sau mai mult (în funcție de ce tensiune dorim să obținem). Conectam sarcina la tensiunea planificată de putere scăzută. Ne conectăm creația la baterie printr-o lampă puternică. Dacă lampa nu se aprinde la intensitate maximă, luați un voltmetru și un osciloscop...
Selectăm rezistențele R7; R10; R11 și numărul de spire ale bobinei L1, realizând tensiunea dorită la sarcină.
Choke Dr1 - 5...10 spire cu fir gros pe orice miez. Am văzut chiar și opțiuni în care L1 și Dr1 sunt înfășurate pe același miez. Nu l-am verificat eu.
Schema (5)
Acesta este, de asemenea, un circuit convertor boost real care poate fi folosit, de exemplu, pentru a încărca un laptop de la o baterie de mașină. Comparatorul de la intrările (15); (16) monitorizează tensiunea bateriei „donatoare” și oprește convertorul atunci când tensiunea de pe acesta scade sub pragul selectat.
lanțul C8; R12; VD2 - așa-numitul Snubber, este conceput pentru a suprima emisiile inductive. Un MOSFET de joasă tensiune economisește, de exemplu IRF3205 poate rezista, dacă nu mă înșel, (scurgere - sursă) până la 50V. Cu toate acestea, reduce foarte mult eficiența. Atât dioda cât și rezistența se încing destul de mult. Acest lucru crește fiabilitatea. În unele moduri (circuite), fără el, un tranzistor puternic se arde imediat. Dar uneori funcționează fără toate astea... Trebuie să te uiți la osciloscop...
Schema (6)
Generator principal push-pull.
Diverse opțiuni de proiectare și ajustare.
La prima vedere, varietatea uriașă de circuite de comutare se reduce la un număr mult mai modest de circuite care chiar funcționează... Primul lucru pe care îl fac de obicei când văd un circuit „sprețuitor” este să-l redesenez în standardul familiar. mie. Anterior se numea GOST. În zilele noastre nu este clar cum să desenezi, ceea ce îl face extrem de dificil de perceput. Și ascunde greșelile. Cred că asta se face adesea intenționat.
Oscilator principal pentru semi-punte sau punte. Acesta este cel mai simplu generator.Durata și frecvența pulsului sunt reglate manual. De asemenea, puteți regla durata folosind un optocupler pe piciorul (3), dar reglarea este foarte clară. L-am folosit pentru a întrerupe funcționarea microcircuitului. Unele „luminari” spun că este imposibil de controlat folosind (3) pini, microcircuitul se va arde, dar experiența mea confirmă funcționalitatea acestei soluții. Apropo, a fost folosit cu succes într-un invertor de sudură.
Microcircuitul în cauză face parte din lista celor mai comune și utilizate pe scară largă circuite electronice integrate. Predecesorul său a fost seria UC38xx de controlere PWM de la Unitrode. În 1999, această companie a fost achiziționată de Texas Instruments, iar de atunci a început dezvoltarea liniei acestor controlere, ducând la crearea la începutul anilor 2000. Chip-uri din seria TL494. Pe lângă UPS-urile deja menționate mai sus, acestea pot fi găsite în regulatoare de tensiune DC, drive-uri controlate, soft startere - într-un cuvânt, oriunde este folosită reglarea PWM.
Printre companiile care au clonat acest cip se numără mărci de renume mondial precum Motorola, Inc, International Rectifier, Fairchild Semiconductor, ON Semiconductor. Toate oferă o descriere detaliată a produselor lor, așa-numita fișă de date TL494CN.
Documentație
O analiză a descrierilor tipului de microcircuit în cauză de la diferiți producători arată identitatea practică a caracteristicilor acestuia. Cantitatea de informații furnizate de diferite companii este aproape aceeași. Mai mult, fișa de date TL494CN de la mărci precum Motorola, Inc și ON Semiconductor se reproduc reciproc în structura, figurile, tabele și grafice. Prezentarea materialului de către Texas Instruments este oarecum diferită de acestea, dar la un studiu atent devine clar că se referă la un produs identic.
Scopul cipului TL494CN
În mod tradițional, vom începe descrierea noastră cu scopul și lista dispozitivelor interne. Este un controler PWM cu frecvență fixă destinat în principal aplicațiilor UPS, care conține următoarele dispozitive:
- generator de tensiune din dinți de ferăstrău (RPG);
- amplificatoare de eroare;
- sursa de tensiune de referinta +5 V;
- circuit de reglare „timp mort”;
- curent de ieșire până la 500 mA;
- schema de selectare a modului de operare cu unul sau doi timpi.
Parametri limită
Ca orice alt microcircuit, descrierea TL494CN trebuie să conțină în mod necesar o listă de caracteristici de performanță maxime admise. Să le oferim pe baza datelor de la Motorola, Inc:
- Tensiune de alimentare: 42 V.
- Tensiunea colectorului tranzistorului de ieșire: 42 V.
- Curent colector tranzistor de ieșire: 500 mA.
- Gama de tensiune de intrare a amplificatorului: - 0,3 V la +42 V.
- Disiparea puterii (la t< 45 °C): 1000 мВт.
- Interval de temperatură de depozitare: de la -55 la +125 °C.
- Interval de temperatură ambientală de funcționare: de la 0 la +70 °C.
Trebuie remarcat faptul că parametrul 7 pentru cipul TL494IN este puțin mai larg: de la -25 la +85 °C.
Design chip TL494CN
O descriere în limba rusă a concluziilor carcasei sale este prezentată în figura de mai jos.
Microcircuitul este plasat într-o carcasă din plastic (aceasta este indicată de litera N la sfârșitul desemnării sale) cu 16 pini cu pini de tip PDP.
Aspectul său este prezentat în fotografia de mai jos.
TL494CN: diagramă funcțională
Deci, sarcina acestui microcircuit este modularea lățimii impulsurilor (PWM sau Pulse Width Modulated (PWM)) a impulsurilor de tensiune generate atât în interiorul UPS-urilor reglate, cât și a celor nereglementate. În sursele de alimentare de primul tip, intervalul duratelor impulsurilor, de regulă, atinge valoarea maximă posibilă (~ 48% pentru fiecare ieșire în circuite push-pull, utilizate pe scară largă pentru alimentarea amplificatoarelor audio auto).
Cipul TL494CN are un total de 6 pini de ieșire, 4 dintre ei (1, 2, 15, 16) sunt intrări la amplificatoare de eroare interne utilizate pentru a proteja UPS-ul de suprasarcinile curente și potențiale. Pinul #4 este o intrare de semnal de la 0 la 3V pentru a regla ciclul de lucru al ieșirii undei pătrate, iar #3 este o ieșire de comparație și poate fi utilizat în mai multe moduri. Alți 4 (numerele 8, 9, 10, 11) sunt colectori liberi și emițători de tranzistoare cu un curent de sarcină maxim admisibil de 250 mA (în modul pe termen lung nu mai mult de 200 mA). Ele pot fi conectate în perechi (9 cu 10 și 8 cu 11) pentru a controla cele puternice de câmp cu un curent maxim admisibil de 500 mA (nu mai mult de 400 mA în modul continuu).
Care este structura internă a TL494CN? Diagrama acestuia este prezentată în figura de mai jos.
Microcircuitul are încorporată o sursă de tensiune de referință (RES) +5 V (nr. 14). De obicei, este folosit ca tensiune de referință (cu o precizie de ± 1%), furnizat intrărilor circuitelor care consumă nu mai mult de 10 mA, de exemplu, pinului 13 pentru selectarea modurilor de funcționare cu unul sau două cicluri ale microcircuit: dacă +5 V este prezent pe el, al doilea mod este selectat, dacă există o tensiune de alimentare minus pe el - primul.
Pentru a regla frecvența generatorului de tensiune în rampă (RVG), se utilizează un condensator și un rezistor, conectate la pinii 5 și, respectiv, 6. Și, desigur, microcircuitul are pini pentru conectarea plusului și minusului sursei de alimentare (numerele 12 și, respectiv, 7) în intervalul de la 7 la 42 V.
Diagrama arată că există o serie de alte dispozitive interne în TL494CN. O descriere în limba rusă a scopului lor funcțional va fi dată mai jos pe măsură ce materialul este prezentat.
Funcții pin de intrare
La fel ca orice alt dispozitiv electronic. microcircuitul în cauză are intrări și ieșiri proprii. Vom începe cu primele. O listă cu acești pini TL494CN a fost deja prezentată mai sus. O descriere în limba rusă a scopului lor funcțional va fi oferită mai jos, cu explicații detaliate.
Concluzia 1
Aceasta este intrarea pozitivă (neinversoare) a amplificatorului de eroare 1. Dacă tensiunea acestuia este mai mică decât tensiunea de la pinul 2, ieșirea amplificatorului de eroare 1 va fi scăzută. Dacă este mai mare decât la pinul 2, semnalul amplificatorului de eroare 1 va deveni ridicat. Ieșirea amplificatorului urmează în esență intrarea pozitivă folosind pinul 2 ca referință. Funcțiile amplificatoarelor de eroare vor fi descrise mai detaliat mai jos.
Concluzia 2
Aceasta este intrarea negativă (inversoare) a amplificatorului de eroare 1. Dacă acest pin este mai mare decât pinul 1, ieșirea amplificatorului de eroare 1 va fi scăzută. Dacă tensiunea de pe acest pin este mai mică decât tensiunea de pe pinul 1, ieșirea amplificatorului va fi ridicată.
Concluzia 15
Funcționează exact la fel ca # 2. Adesea, cel de-al doilea amplificator de eroare nu este utilizat în TL494CN. Circuitul de conectare în acest caz conține pinul 15 pur și simplu conectat la 14 (tensiune de referință +5 V).
Concluzia 16
Funcționează în același mod ca Nr. 1. Este de obicei atașat la Nr. 7 comun atunci când al doilea amplificator de eroare nu este utilizat. Cu pinul 15 conectat la +5V și pinul 16 conectat la comun, ieșirea celui de-al doilea amplificator este scăzută și, prin urmare, nu are niciun efect asupra funcționării cipului.
Concluzia 3
Acest pin și fiecare amplificator intern TL494CN sunt cuplate împreună prin diode. Dacă semnalul de la ieșirea oricăruia dintre ele se schimbă de la nivel scăzut la nivel înalt, atunci la numărul 3 ajunge și la un nivel ridicat. Când semnalul la acest pin depășește 3,3 V, impulsurile de ieșire sunt oprite (ciclu de lucru zero). Când tensiunea pe ea este aproape de 0 V, durata impulsului este maximă. Între 0 și 3,3 V, lățimea impulsului este de la 50% la 0% (pentru fiecare dintre ieșirile controlerului PWM - la pinii 9 și 10 în majoritatea dispozitivelor).
Dacă este necesar, pinul 3 poate fi folosit ca semnal de intrare sau poate fi folosit pentru a asigura amortizarea ratei de modificare a lățimii impulsului. Dacă tensiunea de pe acesta este mare (> ~ 3,5 V), nu există nicio modalitate de a porni UPS-ul pe controlerul PWM (nu vor exista impulsuri de la acesta).
Concluzia 4
Acesta controlează intervalul ciclului de lucru al impulsurilor de ieșire (controlul timpului mort în engleză). Dacă tensiunea peste el este aproape de 0 V, microcircuitul va putea emite atât lățimea minimă posibilă, cât și cea maximă a impulsului (care este determinată de alte semnale de intrare). Dacă la acest pin este aplicată o tensiune de aproximativ 1,5 V, lățimea impulsului de ieșire va fi limitată la 50% din lățimea maximă (sau ~25% ciclu de lucru pentru un mod controler PWM push-pull). Dacă tensiunea este ridicată (>~3,5V), nu există nicio modalitate de a porni UPS-ul pe TL494CN. Circuitul său de conectare conține adesea nr. 4, conectat direct la masă.
- Important de reținut! Semnalul de la pinii 3 și 4 ar trebui să fie sub ~3,3 V. Dar ce se întâmplă dacă este aproape, de exemplu, de +5 V? Cum se va comporta atunci TL494CN? Circuitul convertorului de tensiune de pe acesta nu va genera impulsuri, de exemplu. nu va exista tensiune de ieșire de la UPS.
Concluzia 5
Servește la conectarea condensatorului de temporizare Ct, cu al doilea contact conectat la masă. Valorile capacității sunt de obicei între 0,01 µF și 0,1 µF. Modificările valorii acestei componente duc la modificări ale frecvenței GPG și ale impulsurilor de ieșire ale controlerului PWM. În mod obișnuit, sunt utilizați condensatori de înaltă calitate cu un coeficient de temperatură foarte scăzut (cu o schimbare foarte mică a capacității cu temperatura).
Concluzia 6
Pentru a conecta rezistența de setare a variatorului Rt, cu al doilea contact conectat la masă. Valorile Rt și Ct determină frecvența FPG.
- f = 1,1: (Rt x Ct).
Concluzia 7
Se conectează la firul comun al circuitului dispozitivului de pe controlerul PWM.
Concluzia 12
Este marcat cu literele VCC. Este conectat la „plusul” sursei de alimentare TL494CN. Circuitul său de conectare conține de obicei nr. 12, conectat la întrerupătorul de alimentare. Multe UPS-uri folosesc acest pin pentru a porni și opri alimentarea (și UPS-ul în sine). Dacă există +12 V pe el și numărul 7 este împământat, microcircuitele GPN și ION vor funcționa.
Concluzia 13
Aceasta este intrarea modului de operare. Funcționarea sa a fost descrisă mai sus.
Funcții pin de ieșire
De asemenea, au fost enumerate mai sus pentru TL494CN. O descriere în limba rusă a scopului lor funcțional va fi oferită mai jos, cu explicații detaliate.
Concluzia 8
Acest cip are 2 tranzistoare NPN, care sunt comutatoarele sale de ieșire. Acest pin este colectorul tranzistorului 1, de obicei conectat la o sursă de tensiune constantă (12 V). Cu toate acestea, în circuitele unor dispozitive este folosit ca ieșire și puteți vedea o undă pătrată pe ea (ca la nr. 11).
Concluzia 9
Acesta este emițătorul tranzistorului 1. Acesta conduce tranzistorul de putere UPS (FET în cele mai multe cazuri) într-un circuit push-pull, fie direct, fie printr-un tranzistor intermediar.
Concluzia 10
Acesta este emițătorul tranzistorului 2. În modul cu un singur ciclu, semnalul de pe acesta este același ca pe nr. 9. În modul push-pull, semnalele de pe nr. 9 și 10 sunt antifază, adică atunci când nivelul semnalului este mare la unul, apoi este scăzut la celălalt și invers. În majoritatea dispozitivelor, semnalele de la emițătorii comutatoarelor tranzistoarelor de ieșire ale microcircuitului în cauză controlează tranzistoarele puternice cu efect de câmp, care sunt pornite atunci când tensiunea la pinii 9 și 10 este mare (peste ~ 3,5 V, dar nu orice fel se referă la nivelul de 3,3 V la nr. 3 și 4).
Concluzia 11
Acesta este colectorul tranzistorului 2, de obicei conectat la o sursă de tensiune constantă (+12 V).
- Notă: În dispozitivele bazate pe TL494CN, circuitul său de conectare poate conține atât colectori, cât și emițători ai tranzistorilor 1 și 2 ca ieșiri ale controlerului PWM, deși a doua opțiune este mai comună. Există, totuși, opțiuni când exact pinii 8 și 11 sunt ieșiri. Dacă găsiți un mic transformator în circuitul dintre microcircuit și tranzistoarele cu efect de câmp, cel mai probabil semnalul de ieșire este preluat de la ei (de la colectoare).
Concluzia 14
Aceasta este ieșirea ION, de asemenea descrisă mai sus.
Principiul de funcționare
Cum funcționează cipul TL494CN? Vom oferi o descriere a modului în care funcționează pe baza materialelor de la Motorola, Inc. Ieșirea de modulare a lățimii impulsului este obținută prin compararea semnalului de rampă pozitiv de la condensatorul Ct cu oricare dintre cele două semnale de control. Circuitele logice NOR controlează tranzistoarele de ieșire Q1 și Q2, deschizându-le numai atunci când semnalul de la intrarea de ceas (C1) a flip-flop (vezi diagrama funcțională TL494CN) scade.
Astfel, dacă intrarea C1 a declanșatorului este la un nivel logic, atunci tranzistoarele de ieșire sunt închise în ambele moduri de funcționare: un singur ciclu și push-pull. Dacă există un semnal la această intrare, atunci în modul push-pull tranzistorul se deschid unul câte unul când întreruperea pulsului de ceas ajunge la declanșare. În modul single-ended, un flip-flop nu este utilizat și ambele comutatoare de ieșire se deschid sincron.
Această stare deschisă (în ambele moduri) este posibilă numai în acea parte a perioadei GPG când tensiunea dinților de ferăstrău este mai mare decât semnalele de control. Astfel, o creștere sau scădere a valorii semnalului de control determină o creștere sau scădere liniară corespunzătoare a lățimii impulsurilor de tensiune la ieșirile microcircuitului.
Tensiunea de la pinul 4 (controlul timpului mort), intrările amplificatoarelor de eroare sau intrarea semnalului de feedback de la pinul 3 pot fi utilizate ca semnale de control.
Primii pași în lucrul cu un microcircuit
Înainte de a realiza orice dispozitiv util, este recomandat să aflați cum funcționează TL494CN. Cum să-i verifici funcționalitatea?
Luați placa, instalați cipul pe el și conectați firele conform diagramei de mai jos.
Dacă totul este conectat corect, circuitul va funcționa. Lăsați pinii 3 și 4 să nu fie liberi. Utilizați osciloscopul pentru a verifica funcționarea GPG - ar trebui să vedeți o tensiune cu dinte de ferăstrău la pinul 6. Ieșirile vor fi zero. Cum să determinați performanța lor în TL494CN. Se poate verifica astfel:
- Conectați ieșirea de feedback (nr. 3) și ieșirea de control al timpului mort (nr. 4) la terminalul comun (nr. 7).
- Acum ar trebui să detectați impulsuri dreptunghiulare la ieșirile microcircuitului.
Cum se amplifica semnalul de ieșire?
Ieșirea lui TL494CN este un curent destul de scăzut și, desigur, doriți mai multă putere. Deci trebuie să adăugăm niște tranzistoare de putere. Cele mai ușor de utilizat (și foarte ușor de obținut - de la o veche placă de bază de computer) sunt MOSFET-urile de putere cu canale n. În același timp, trebuie să inversăm ieșirea TL494CN, deoarece dacă conectăm un MOSFET cu canale n la acesta, atunci în absența unui impuls la ieșirea microcircuitului, acesta va fi deschis fluxului de curent continuu. . Se poate arde pur și simplu... Așa că scoatem un tranzistor NPN universal și îl conectăm conform diagramei de mai jos.
MOSFET-ul de putere din acest circuit este controlat în modul pasiv. Nu este foarte bun, dar pentru teste și pentru consum redus este bine. R1 din circuit este sarcina tranzistorului NPN. Selectați-l în funcție de curentul maxim admisibil de colector. R2 reprezintă sarcina treptei noastre de putere. In urmatoarele experimente va fi inlocuit cu un transformator.
Dacă ne uităm acum la semnalul de la pinul 6 al microcircuitului cu un osciloscop, vom vedea un „fierăstrău”. La nr. 8 (K1) se mai pot vedea impulsuri dreptunghiulare, iar la drenul tranzistorului MOS sunt impulsuri de aceeași formă, dar de o magnitudine mai mare.
Cum să măresc tensiunea de ieșire?
Acum să obținem o tensiune mai mare folosind TL494CN. Schema de comutare și cablare este aceeași - pe placa. Desigur, este imposibil să obțineți o tensiune suficient de mare pe el, mai ales că nu există radiator pe tranzistoarele MOS de putere. Și totuși, conectați un mic transformator la treapta de ieșire, conform acestei diagrame.
Înfășurarea primară a transformatorului conține 10 spire. Înfășurarea secundară conține aproximativ 100 de spire. Deci, raportul de transformare este 10. Dacă aplicați 10V la primar, ar trebui să obțineți aproximativ 100V de ieșire. Miezul este făcut din ferită. Puteți folosi un miez de dimensiuni medii de la un transformator de alimentare pentru PC.
Aveți grijă, ieșirea transformatorului este sub tensiune înaltă. Curentul este foarte scăzut și nu te va ucide. Dar poți obține o lovitură bună. Un alt pericol este că, dacă instalați un condensator mare la ieșire, acesta va acumula o încărcare mare. Prin urmare, după oprirea circuitului, acesta ar trebui să fie descărcat.
La ieșirea circuitului, puteți aprinde orice indicator ca un bec, ca în fotografia de mai jos.
Funcționează la tensiune DC și are nevoie de aproximativ 160 V pentru a se aprinde. (Sursa de alimentare pentru întregul dispozitiv este de aproximativ 15 V - cu un ordin de mărime mai mic.)
Circuitul cu ieșire transformator este utilizat pe scară largă în orice UPS, inclusiv în sursele de alimentare pentru PC. În aceste dispozitive, primul transformator, conectat prin comutatoare cu tranzistori la ieșirile controlerului PWM, servește la separarea părții de joasă tensiune a circuitului, inclusiv TL494CN, de partea sa de înaltă tensiune, care conține transformatorul de tensiune de rețea.
Regulator de voltaj
De regulă, în dispozitivele electronice mici de casă, puterea este furnizată de un UPS PC standard realizat pe TL494CN. Schema de conectare pentru alimentarea PC-ului este binecunoscută, iar unitățile în sine sunt ușor accesibile, deoarece milioane de PC-uri vechi sunt eliminate în fiecare an sau vândute ca piese de schimb. Dar, de regulă, aceste UPS-uri produc tensiuni nu mai mari de 12 V. Acest lucru este prea scăzut pentru o unitate de frecvență variabilă. Desigur, ați putea încerca să utilizați un UPS PC cu tensiune mai mare pentru 25V, dar ar fi greu de găsit și prea multă putere s-ar disipa la 5V în porțile logice.
Cu toate acestea, pe TL494 (sau analogi) puteți construi orice circuite cu ieșire la putere și tensiune crescute. Folosind piese tipice de la un UPS PC și MOSFET-uri de putere de pe placa de bază, puteți construi un regulator de tensiune PWM folosind TL494CN. Circuitul convertorului este prezentat în figura de mai jos.
Pe el puteți vedea schema de circuit a microcircuitului și a etajului de ieșire folosind doi tranzistori: un npn universal și un MOS puternic.
Părți principale: T1, Q1, L1, D1. Bipolar T1 este folosit pentru a controla un MOSFET de putere conectat într-un mod simplificat, așa-numitul. "pasiv". L1 este un șoc inductiv de la o veche imprimantă HP (aproximativ 50 de spire, 1 cm înălțime, 0,5 cm lățime cu înfășurări, șocul deschis). D1 este de pe alt dispozitiv. TL494 este conectat într-un mod alternativ celui de mai sus, deși poate fi utilizată oricare dintre metode.
C8 este un condensator mic pentru a preveni influența zgomotului care intră în intrarea amplificatorului de eroare, o valoare de 0,01uF va fi mai mult sau mai puțin normală. Valorile mari vor încetini setarea tensiunii necesare.
C6 este un condensator și mai mic, este folosit pentru a filtra interferențele de înaltă frecvență. Capacitatea sa este de până la câteva sute de picofaradi.
