全面解析TL494脉宽调制控制电路

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全面解析TL494脉宽调制控制电路

TL494是一种固定频率脉宽调制电路，它包含了开关电源控制所需的全部功能，广泛应用于单端正激双管式、半桥式、全桥式开关电源。TL494有SO-16和PDIP-16两种封装形式，以适应不同场合的要求。其主要特性如下：

4 v1 Z- {& ]0 Y) c+ ~# q1 HTL494外形图

TL494引脚图

主要特征

· 集成了全部的脉宽调制电路。
9 R" _- J) h" P  V' z· 片内置线性锯齿波振荡器，外置振荡元件仅两个（一个电阻和一个电容）。
6 a/ S( s5 p/ j" T- X$ Q· 内置误差放大器。
· 内置5V参考基准电压源。
0 a/ u7 f5 V! \* ^$ l· 可调整死区时间。
. r% M" f1 e; l& [· 内置功率晶体管可提供500mA的驱动能力。
7 R  r, c. E* p! q: z· 推或拉两种输出方式。
9 V* s4 q& q* {/ c! S4 G3 W

工作原理简述

TL494是一个固定频率的脉冲宽度调制电路，内置了线性锯齿波振荡器，振荡频率可通过外部的一个电阻和一个电容进行调节，其振荡频率如下：

输出脉冲的宽度是通过电容CT上的正极性锯齿波电压与另外两个控制信号进行比较来实现。功率输出管Q1和Q2受控于或非门。当双稳触发器的时钟信号为低电平时才会被选通，即只有在锯齿波电压大于控制信号期间才会被选通。当控制信号增大，输出脉冲的宽度将减小。参见图2。

控制信号由集成电路外部输入，一路送至死区时间比较器，一路送往误差放大器的输入端。死区时间比较器具有120mV的输入补偿电压，它限制了最小输出死区时间约等于锯齿波周期的4%，当输出端接地，最大输出占空比为96%，而输出端接参考电平时，占空比为48%。当把死区时间控制输入端接上固定的电压（范围在0—3.3V之间）即能在输出脉冲上产生附加的死区时间。

脉冲宽度调制比较器为误差放大器调节输出脉宽提供了一个手段：当反馈电压从0.5V变化到3.5时，输出的脉冲宽度从被死区确定的最大导通百分比时间中下降到零。两个误差放大器具有从-0.3V到（Vcc-2.0）的共模输入范围，这可能从电源的输出电压和电流察觉得到。误差放大器的输出端常处于高电平，它与脉冲宽度调制器的反相输入端进行“或”运算，正是这种电路结构，放大器只需最小的输出即可支配控制回路。

当比较器CT放电，一个正脉冲出现在死区比较器的输出端，受脉冲约束的双稳触发器进行计时，同时停止输出管Q1和Q2的工作。若输出控制端连接到参考电压源，那么调制脉冲交替输出至两个输出晶体管，输出频率等于脉冲振荡器的一半。如果工作于单端状态，且最大占空比小于50%时，输出驱动信号分别从晶体管Q1或Q2取得。输出变压器一个反馈绕组及二极管提供反馈电压。在单端工作模式下，当需要更高的驱动电流输出，亦可将Q1和Q2并联使用，这时，需将输出模式控制脚接地以关闭双稳触发器。这种状态下，输出的脉冲频率将等于振荡器的频率。

TL494内置一个5.0V的基准电压源，使用外置偏置电路时，可提供高达10mA的负载电流，在典型的0—70℃温度范围50mV温漂条件下，该基准电压源能提供±5%的精确度。

TL494的极限参数
名称	代号	极限值	单位
工作电压	Vcc	42	V
集电极输出电压	Vc1,Vc2	42	V
集电极输出电流	Ic1,Ic2	500	mA
放大器输入电压范围	VIR	-0.3V—+42	V
功耗	PD	1000	mW
热阻	RθJA	80	℃/W
工作结温	TJ	125	℃
工作环境温度 TL494B ) |: u3 f# h# P7 V, c6 z) I TL494C TL494I NCV494B	TA	-40—+125 . F. C- O9 |6 j1 N' |6 [1 _0—+70 - ]! v$ z" G( r-40—+85 , Q" }. r* m" v. l, ^+ q( I- q-40—+125	℃
额定环境温度	TA	40	℃

TL494脉宽调制控制电路

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