TL494 Datasheet, Pinout, Application Circuits

IC TL494 เป็นไอซีควบคุม PWM อเนกประสงค์ซึ่งสามารถประยุกต์ใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ได้หลายวิธี ในบทความนี้เราจะพูดถึงรายละเอียดเกี่ยวกับฟังก์ชั่นหลักของ IC และวิธีการใช้งานในวงจรปฏิบัติ

คำอธิบายทั่วไป

IC TL494 ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับวงจรแอปพลิเคชันการมอดูเลตความกว้างพัลส์ชิปเดี่ยว อุปกรณ์ส่วนใหญ่สร้างขึ้นสำหรับวงจรควบคุมแหล่งจ่ายไฟซึ่งสามารถกำหนดขนาดได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้ IC นี้

อุปกรณ์นี้มาพร้อมกับออสซิลเลเตอร์ตัวแปรในตัวสเตจคอนโทรลเลอร์เดดไทม์ (DTC) a การควบคุมฟลิปฟล็อป สำหรับการบังคับเลี้ยวแบบพัลส์ความแม่นยำ ตัวควบคุม 5 V ข้อผิดพลาดสองแอมป์และวงจรบัฟเฟอร์เอาต์พุตบางส่วน

วงจรขยายข้อผิดพลาดมีช่วงแรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไปตั้งแต่ - 0.3 V ถึง VCC - 2V

การควบคุมเวลาตาย ผู้เปรียบเทียบ ถูกกำหนดด้วยค่าออฟเซ็ตคงที่สำหรับการส่งมอบเวลาตายคงที่ 5% โดยประมาณ

ฟังก์ชันออสซิลเลเตอร์บนชิปสามารถแทนที่ได้โดยเชื่อมต่อพิน RT # 14 ของ IC กับพินอ้างอิง # 14 และส่งสัญญาณฟันเลื่อยไปยังขา CT # 5 จากภายนอก สิ่งอำนวยความสะดวกนี้ยังช่วยให้ขับ IC TL494 จำนวนมากพร้อมกันโดยมีรางจ่ายไฟที่แตกต่างกัน

ทรานซิสเตอร์เอาต์พุตภายในชิปที่มีเอาต์พุตแบบลอยจะถูกจัดเรียงเพื่อส่งมอบ a common-emitter เอาท์พุทหรือสิ่งอำนวยความสะดวกเอาท์พุท emitter-follower

อุปกรณ์ช่วยให้ผู้ใช้สามารถรับทั้งชนิดผลักดึงหรือการสั่นแบบปลายด้านเดียวบนพินเอาต์พุตโดยกำหนดค่าพิน # 13 อย่างเหมาะสมซึ่งเป็นพินฟังก์ชันควบคุมเอาต์พุต

วงจรภายในทำให้ไม่สามารถให้เอาต์พุตใด ๆ สร้างพัลส์คู่ได้ในขณะที่ IC ต่อสายอยู่ในฟังก์ชัน push-pull

ฟังก์ชัน Pin และการกำหนดค่า

แผนภาพและคำอธิบายต่อไปนี้ให้ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับฟังก์ชันพินสำหรับ IC TL494

• Pin # 1 และ Pin # 2 (1 IN + และ 1IN-): สิ่งเหล่านี้คือการไม่กลับด้านและกลับด้าน ปัจจัยการผลิต ของเครื่องขยายข้อผิดพลาด (op amp 1)
• พิน # 16, พิน # 15 (1 IN + และ 1IN-): ดังที่กล่าวมาข้างต้นสิ่งเหล่านี้คือการไม่กลับด้านและกลับด้าน ปัจจัยการผลิต ของเครื่องขยายข้อผิดพลาด (op amp 2)
• Pin # 8 และ Pin # 11 (C1, C2): เหล่านี้คือ เอาต์พุต 1 และ 2 ของ IC ที่เชื่อมต่อกับตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ภายในตามลำดับ
• พิน # 5 (CT): พินนี้ต้องเชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุภายนอกเพื่อตั้งค่าความถี่ออสซิลเลเตอร์
• พิน # 6 (RT): พินนี้ต้องเชื่อมต่อกับตัวต้านทานภายนอกเพื่อตั้งค่าความถี่ออสซิลเลเตอร์
• Pin # 4 (DTC): มันคือ อินพุต ของออปแอมป์ภายในซึ่งควบคุมการทำงานของ IC แบบ Dead-time
• Pin # 9 และ Pin # 10 (E1 และ E2): เหล่านี้คือ เอาต์พุต ของ IC ที่เชื่อมต่อกับพินตัวปล่อยของทรานซิสเตอร์ภายใน
• Pin # 3 (ข้อเสนอแนะ): ตามชื่อที่แนะนำนี้ อินพุต พินใช้สำหรับรวมกับสัญญาณตัวอย่างเอาต์พุตสำหรับการควบคุมอัตโนมัติที่ต้องการของระบบ
• พิน # 7 (กราวด์): พินนี้เป็นพินกราวด์ของ IC ซึ่งจำเป็นต้องเชื่อมต่อกับ 0 V ของแหล่งจ่าย
• Pin # 12 (VCC): นี่คือพินอุปทานบวกของ IC
• พิน # 13 (O / P CNTRL): พินนี้สามารถกำหนดค่าเพื่อเปิดใช้งานเอาต์พุตของ IC ในโหมด push-pull หรือ single ended mode
• Pin # 14 (REF): นี่ เอาท์พุท พินให้เอาต์พุต 5V คงที่ซึ่งสามารถใช้สำหรับแก้ไขแรงดันไฟฟ้าอ้างอิงสำหรับแอมป์ข้อผิดพลาดในโหมดเปรียบเทียบ

คะแนนสูงสุดแน่นอน

• (VCC) แรงดันไฟฟ้าสูงสุดไม่เกิน = 41 V
• (VI) แรงดันไฟฟ้าสูงสุดบนขาอินพุตไม่เกิน = VCC + 0.3 V
• (VO) แรงดันเอาต์พุตสูงสุดที่ตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ภายใน = 41 V
• (IO) กระแสสูงสุดบน Collector ของทรานซิสเตอร์ภายใน = 250 mA
• ความร้อนบัดกรีขา IC สูงสุดที่ 1.6 มม. (1/16 นิ้ว) ห่างจากตัว IC ไม่เกิน 10 วินาทีที่ 260 ° C
• Tstg ช่วงอุณหภูมิในการจัดเก็บ = –65/150 ° C

เงื่อนไขการใช้งานที่แนะนำ

ข้อมูลต่อไปนี้จะให้แรงดันและกระแสที่แนะนำซึ่งสามารถใช้สำหรับการทำงานของ IC ภายใต้สภาวะที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ:

• แหล่งจ่าย VCC: 7 V ถึง 40 V
• VI แรงดันไฟฟ้าขาเข้าของเครื่องขยายเสียง: -0.3 V ถึง VCC - 2 V
• แรงดันตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ VO = 40, กระแสสะสมสำหรับทรานซิสเตอร์แต่ละตัว = 200 mA
• ปัจจุบันเข้าสู่พินข้อเสนอแนะ: 0.3 mA
• fOSC Oscillator ความถี่ช่วง: 1 kHz ถึง 300 kHz
• CT Oscillator ค่าตัวเก็บประจุไทม์มิ่ง: ระหว่าง 0.47 nF ถึง 10,000 nF
• RT Oscillator ค่าตัวต้านทานไทม์มิ่ง: ระหว่าง 1.8 k ถึง 500 k โอห์ม

แผนผังเค้าโครงภายใน

วิธีใช้ IC TL494

ในย่อหน้าต่อไปนี้เราจะเรียนรู้การทำงานที่สำคัญของ IC TL494 และวิธีการใช้งานในวงจร PWM

ภาพรวม: TL494 IC ได้รับการออกแบบในลักษณะที่ไม่เพียง แต่มีคุณสมบัติของวงจรที่สำคัญที่จำเป็นในการควบคุมแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเท่านั้น แต่ยังช่วยแก้ปัญหาพื้นฐานหลายประการและลดความต้องการของวงจรเสริมที่จำเป็นในโครงสร้างโดยรวม

TL494 เป็นวงจรควบคุมแบบพัลส์ - ไวด์ - มอดูเลต (PWM) แบบความถี่คงที่

ฟังก์ชันการมอดูเลตของพัลส์เอาท์พุทจะทำได้เมื่อออสซิลเลเตอร์ภายในเปรียบเทียบรูปคลื่นฟันเลื่อยผ่านตัวเก็บประจุไทม์มิ่ง (CT) กับสัญญาณควบคุมทั้งสองคู่

ขั้นตอนเอาต์พุตจะถูกสลับในช่วงที่แรงดันไฟฟ้าของฟันเลื่อยสูงกว่าสัญญาณควบคุมแรงดันไฟฟ้า

เมื่อสัญญาณควบคุมเพิ่มขึ้นเวลาที่อินพุตของฟันเลื่อยจะสูงขึ้นจึงลดลงความยาวพัลส์เอาต์พุตจะลดลง

ฟลิปฟล็อปแบบพัลส์พวงมาลัยจะนำทางพัลส์มอดูเลตไปยังทรานซิสเตอร์เอาต์พุตสองตัวสลับกัน

ตัวควบคุมอ้างอิง 5-V

TL494 สร้างการอ้างอิงภายใน 5 V ซึ่งป้อนเข้ากับขา REF

การอ้างอิงภายในนี้ช่วยในการพัฒนาการอ้างอิงค่าคงที่ที่มีเสถียรภาพซึ่งทำหน้าที่เหมือนตัวควบคุมล่วงหน้าเพื่อให้แน่ใจว่าอุปทานมีเสถียรภาพ จากนั้นข้อมูลอ้างอิงนี้จะถูกใช้อย่างน่าเชื่อถือสำหรับการเปิดใช้งานขั้นตอนภายในต่างๆของ IC เช่นการควบคุมเอาต์พุตลอจิกพวงมาลัยพัลส์ฟลิปฟล็อปออสซิลเลเตอร์ตัวเปรียบเทียบการควบคุมเวลาตายและตัวเปรียบเทียบ PWM

ออสซิลเลเตอร์

ออสซิลเลเตอร์สร้างรูปคลื่นฟันเลื่อยบวกสำหรับเวลาตายและตัวเปรียบเทียบ PWM เพื่อให้ขั้นตอนเหล่านี้สามารถวิเคราะห์สัญญาณอินพุตควบคุมต่างๆ

มันคือ RT และ CT ซึ่งรับผิดชอบในการกำหนดความถี่ของออสซิลเลเตอร์และสามารถตั้งโปรแกรมจากภายนอกได้

รูปคลื่นฟันเลื่อยที่สร้างขึ้นโดยออสซิลเลเตอร์จะชาร์จตัวเก็บประจุเวลาภายนอก CT ด้วยกระแสคงที่ซึ่งกำหนดโดยตัวต้านทานเสริม RT

ส่งผลให้มีการสร้างรูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้น ทุกครั้งที่แรงดันไฟฟ้าทั่ว CT ถึง 3 V ออสซิลเลเตอร์จะปล่อยประจุออกอย่างรวดเร็วซึ่งจะรีสตาร์ทรอบการชาร์จในเวลาต่อมา กระแสสำหรับรอบการชาร์จนี้คำนวณจากสูตร:

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

ระยะเวลาของรูปคลื่นฟันเลื่อยกำหนดโดย:

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

ดังนั้นความถี่ของออสซิลเลเตอร์จึงถูกกำหนดโดยใช้สูตร:

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

อย่างไรก็ตามความถี่ออสซิลเลเตอร์นี้จะเข้ากันได้กับความถี่เอาต์พุตเมื่อกำหนดค่าเอาต์พุตเป็นแบบ single-ended เมื่อกำหนดค่าในโหมด push-pull ความถี่เอาต์พุตจะเท่ากับ 1/2 ของความถี่ออสซิลเลเตอร์

ดังนั้นสำหรับผลลัพธ์ที่สิ้นสุดครั้งเดียวจึงสามารถใช้สมการข้างต้นไม่ได้ 3

สำหรับแอปพลิเคชัน push pull สูตรจะเป็น:

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

การควบคุมเวลาตาย

การตั้งค่าพินเวลาตายจะควบคุมเวลาตายขั้นต่ำ ( ช่วงเวลาปิดระหว่างสองเอาต์พุต ).

ในฟังก์ชั่นนี้เมื่อแรงดันไฟฟ้าบนขา DTC เกินแรงดันทางลาดจากออสซิลเลเตอร์บังคับให้ตัวเปรียบเทียบเอาต์พุตปิดทรานซิสเตอร์ Q1 และ Q2

IC มีระดับออฟเซ็ตภายในที่ 110 mV ซึ่งรับประกันเวลาตายขั้นต่ำประมาณ 3% เมื่อขา DTC เชื่อมต่อกับสายกราวด์

การตอบสนองของเวลาตายสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยใช้แรงดันไฟฟ้าภายนอกกับขา DTC # 4 สิ่งนี้ช่วยให้มีการควบคุมเชิงเส้นเหนือฟังก์ชันเวลาตายจากค่าเริ่มต้น 3% ถึงสูงสุด 100% ผ่านอินพุตตัวแปร 0 ถึง 3.3 V.

หากใช้การควบคุมแบบเต็มช่วงสามารถควบคุมเอาต์พุตของ IC ผ่านแรงดันไฟฟ้าภายนอกได้โดยไม่รบกวนการกำหนดค่าแอมพลิฟายเออร์ที่ผิดพลาด

คุณลักษณะเวลาหยุดทำงานสามารถใช้ในสถานการณ์ที่จำเป็นต้องเพิ่มการควบคุมวงจรการทำงานของเอาต์พุต

แต่เพื่อการทำงานที่เหมาะสมจะต้องมั่นใจว่าอินพุตนี้ถูกยกเลิกไปที่ระดับแรงดันไฟฟ้าหรือลงกราวด์และไม่ควรปล่อยให้ลอยอยู่

Error Amplifiers

วงจรขยายข้อผิดพลาดสองตัวของ IC มีอัตราขยายสูงและมีความลำเอียงผ่านรางจ่าย ICs VI สิ่งนี้เปิดใช้ช่วงอินพุตโหมดทั่วไปตั้งแต่ -0.3 V ถึง VI - 2 V.

ตัวขยายข้อผิดพลาดทั้งสองได้รับการตั้งค่าภายในให้ทำงานเหมือนแอมพลิฟายเออร์แหล่งจ่ายเดียวแบบ single-ended โดยแต่ละเอาต์พุตมีความสามารถแอ็คทีฟสูงเท่านั้น เนื่องจากความสามารถนี้แอมพลิฟายเออร์จึงสามารถเปิดใช้งานได้อย่างอิสระเพื่อตอบสนองความต้องการ PWM ที่แคบลง

เนื่องจากเอาต์พุตของแอมป์ข้อผิดพลาดทั้งสองถูกผูกไว้เช่นกัน หรือประตู ด้วยโหนดอินพุตของตัวเปรียบเทียบ PWM แอมพลิฟายเออร์ที่สามารถทำงานร่วมกับพัลส์เอาต์ขั้นต่ำได้

แอมพลิฟายเออร์มีเอาต์พุตที่เอนเอียงด้วยซิงก์กระแสต่ำเพื่อให้เอาต์พุต IC ช่วยให้มั่นใจได้ว่า PWM สูงสุดเมื่อตัวขยายข้อผิดพลาดอยู่ในโหมดไม่ทำงาน

อินพุตควบคุมเอาต์พุต

สามารถกำหนดค่าพินของ IC นี้เพื่อให้เอาต์พุต IC ทำงานในโหมด single ended ที่เอาต์พุตทั้งสองสั่นพร้อมกันแบบขนานหรือในลักษณะ push pull ที่สร้างเอาต์พุตแบบสั่นสลับกัน

พินควบคุมเอาต์พุตทำงานแบบอะซิงโครนัสทำให้สามารถควบคุมเอาต์พุตของ IC ได้โดยตรงโดยไม่ส่งผลกระทบต่อสเตจออสซิลเลเตอร์ภายในหรือสเตจพัลส์พวงมาลัยฟลิปฟล็อป

โดยปกติพินนี้ได้รับการกำหนดค่าด้วยพารามิเตอร์คงที่ตามข้อกำหนดของแอปพลิเคชัน ตัวอย่างเช่นหากเอาต์พุต IC มีจุดประสงค์เพื่อทำงานในลักษณะขนานหรือปลายด้านเดียวขาควบคุมเอาต์พุตจะเชื่อมต่อกับสายกราวด์อย่างถาวร ด้วยเหตุนี้ระยะชีพจรพวงมาลัยภายใน IC จึงถูกปิดใช้งานและฟลิปฟล็อปสำรองจะหยุดที่พินเอาต์พุต

นอกจากนี้ในโหมดนี้พัลส์ที่มาถึงการควบคุมเวลาตายและตัวเปรียบเทียบ PWM จะดำเนินการร่วมกันโดยทรานซิสเตอร์เอาต์พุตทั้งสองตัวทำให้เอาต์พุตสามารถเปิด / ปิดแบบขนานได้

สำหรับการรับการทำงานของเอาต์พุตแบบพุชดึงขาควบคุมเอาต์พุตจะต้องเชื่อมต่อกับขาอ้างอิงเอาต์พุต + 5V (REF) ของ IC ในสภาวะนี้ทรานซิสเตอร์เอาท์พุตแต่ละตัวจะเปิดสลับกันผ่านขั้นตอนฟลิปฟล็อปพวงมาลัยพาวเวอร์

ทรานซิสเตอร์เอาต์พุต

ดังที่เห็นได้จากแผนภาพที่สองจากด้านบนชิปประกอบด้วยทรานซิสเตอร์เอาต์พุตสองตัวซึ่งมีขั้วตัวปล่อยและตัวเก็บรวบรวมที่ไม่ได้กำหนดไว้

ขั้วต่อแบบลอยทั้งสองนี้ได้รับการจัดอันดับให้จม (รับเข้า) หรือแหล่งที่มา (ให้ออก) กระแสสูงสุด 200 mA

จุดอิ่มตัวของทรานซิสเตอร์น้อยกว่า 1.3 V เมื่อกำหนดค่าในโหมดตัวส่งสัญญาณทั่วไปและน้อยกว่า 2.5 V ใน นักสะสมทั่วไป โหมด.

มีการป้องกันภายในจากไฟฟ้าลัดวงจรและกระแสเกิน

วงจรการใช้งาน

ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น TL494 เป็นไอซีคอนโทรลเลอร์ PWM เป็นหลักดังนั้นวงจรแอปพลิเคชันหลักส่วนใหญ่จึงเป็นวงจรที่ใช้ PWM

วงจรตัวอย่างสองสามตัวอย่างจะกล่าวถึงด้านล่างซึ่งสามารถแก้ไขได้หลายวิธีตามความต้องการของแต่ละบุคคล

เครื่องชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์โดยใช้ TL494

การออกแบบต่อไปนี้แสดงให้เห็นว่า TL494 สามารถกำหนดค่าเพื่อสร้างแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งบั๊ก 5-V / 10-A ได้อย่างไร

ในการกำหนดค่านี้เอาต์พุตจะทำงานในโหมดขนานดังนั้นเราจึงสามารถเห็นขาควบคุมเอาต์พุต # 13 เชื่อมต่อกับกราวด์

แอมป์ข้อผิดพลาดสองตัวยังถูกใช้อย่างมีประสิทธิภาพที่นี่ แอมพลิฟายเออร์ข้อผิดพลาดหนึ่งตัวควบคุมการป้อนกลับแรงดันไฟฟ้าผ่าน R8 / R9 และรักษาเอาต์พุตให้คงที่ในอัตราที่ต้องการ (5V)

แอมพลิฟายเออร์ข้อผิดพลาดที่สองใช้สำหรับควบคุมกระแสสูงสุดผ่าน R13

TL494 อินเวอร์เตอร์

นี่คือวงจรอินเวอร์เตอร์แบบคลาสสิกที่สร้างขึ้นรอบ ๆ IC TL494 ในตัวอย่างนี้เอาต์พุตได้รับการกำหนดค่าให้ทำงานในลักษณะ push-pull ดังนั้นขาควบคุมเอาต์พุตที่นี่จึงเชื่อมต่อกับการอ้างอิง + 5V ซึ่งได้มาจากพิน # 14 erst ของพินยังได้รับการกำหนดค่าตามที่อธิบายไว้ในแผ่นข้อมูลด้านบน

สรุป

IC TL494 เป็นไอซีควบคุม PWM ที่มีเอาต์พุตและอุปกรณ์ควบคุมการป้อนกลับที่แม่นยำสูงเพื่อให้มั่นใจว่าการควบคุมพัลส์ในอุดมคติสำหรับการใช้งานวงจร PWM ที่ต้องการ

มันคล้ายกับ SG3525 ได้หลายวิธีและสามารถใช้ทดแทนได้อย่างมีประสิทธิภาพแม้ว่าหมายเลขพินอาจแตกต่างกันและไม่สามารถใช้งานร่วมกันได้อย่างแน่นอน

หากคุณมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับ IC นี้โปรดอย่าลังเลที่จะถามพวกเขาผ่านความคิดเห็นด้านล่างเรายินดีที่จะช่วยเหลือ!

อ้างอิง: TL494 เอกสารข้อมูลสินค้า