TL494開關(guān)電源設(shè)計(jì)-BUCK電路

設(shè)計(jì)案例分析降壓型(BUCK型)開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)電源容量輸入：15~24Vac（或18~28.8Vdc）。輸出：電源電壓+12V(不可調(diào))，紋波小于150mVP-P，最大輸出電流2.0A(限流型保護(hù))。工作頻率開關(guān)電源的工作頻率為30~40kHz?？刂齐娐凡捎妹}沖寬度調(diào)制控制集成電路TL494。課題的意義具有實(shí)用性：幾乎所有的電子設(shè)備都涉及電源設(shè)計(jì)，容量較大時(shí)多采用開關(guān)電源。掌握一種共性技術(shù)：脈沖寬度調(diào)制技術(shù)－PWM是一項(xiàng)共性技術(shù)，應(yīng)用面廣，各種電源設(shè)計(jì)、恒溫控制、電機(jī)調(diào)速等。學(xué)習(xí)集成電路應(yīng)用方法：TL494、SG3525A是常用的、典型的固定頻率的PWM控制電路，有一定代表性。易于建立工程設(shè)計(jì)概念：課題涉及多個典型的工程要素，如：功率器件的最大電流、耐壓、開關(guān)速度，磁性材料的選擇、功率電感的設(shè)計(jì)與繞制等。較典型的設(shè)計(jì)驗(yàn)證方法和負(fù)載實(shí)驗(yàn)。三、BUCK型DC－DC變換器（CCM工作模式）導(dǎo)通狀態(tài)截止?fàn)顟B(tài)輸入輸出關(guān)系

D稱為占空比

四、TL494的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)四、TL494的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能TL494的時(shí)序當(dāng)鋸齒波電平＜死區(qū)時(shí)間控制電平時(shí)，死區(qū)時(shí)間比較器輸出高電平。當(dāng)鋸齒波電平＜反饋/PWM輸入電平時(shí)，PWM比較器輸出高電平。死區(qū)時(shí)間控制電壓和反饋/PWM輸入電壓，二者中較高的電平控制觸發(fā)器時(shí)鐘寬度。TL494的時(shí)序(續(xù))當(dāng)輸出控制電壓=H時(shí)，Q和時(shí)鐘信號均為0時(shí)，Q1基極高電平導(dǎo)通，/Q和時(shí)鐘信號均為0時(shí)，Q2基極高電平導(dǎo)通，兩管輪流導(dǎo)通，稱為推挽工作方式。當(dāng)輸出控制電壓=L時(shí)，時(shí)鐘信號為0時(shí)，Q1和Q2基極獲高電平導(dǎo)通，兩管同時(shí)導(dǎo)通，稱為單端工作方式。功能描述含有控制開關(guān)式電源所需的主要功能塊。線性鋸齒波振蕩器(3V)，頻率Fosc=1.1/(RT*CT)輸出開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間由“死區(qū)時(shí)間控制”和“反饋/PWM比較器輸入”兩個信號中電平較高的一個控制，控制信號電平與電容器CT

上的鋸齒波進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)脈沖寬度的調(diào)整。控制信號電平線性增加時(shí)，Q1和Q2的導(dǎo)通時(shí)間線性減少。“輸出控制”=5V為推挽輸出，最小死區(qū)2%，最大占空比48%；“輸出控制”=0為單端輸出，最小死區(qū)4%。五、TL494的工作條件工作條件條件符號最小典型最大單位電源電壓VCC7.01540V集電極電壓VC1,VC2--3040V集電極輸出電流(每個三極管)IC1,IC2----200mA誤差放大器輸入共模電壓Vin-0.3--VCC－2V反饋/PWM比較器輸入端電流Ifb----0.3mA基準(zhǔn)輸出電流Iref----10mA計(jì)時(shí)電阻RT1.830500kΩ計(jì)時(shí)電容CT0.00470.0110μF振蕩器頻率Fosc1.040200kHz六、原理圖穩(wěn)壓原理－－輸出電壓負(fù)反饋。若某因致輸出電壓過高，則誤差放大器1同向端電位升高，反饋/PWM端電位上升，Q1管導(dǎo)通時(shí)間減少，占空比減少，輸出電壓減少。負(fù)反饋使輸出電壓保持穩(wěn)定，R17和R16中點(diǎn)電壓為5V。R12/R10為誤差放大器1的靜態(tài)放大倍數(shù)，影響控制精度。C3和R6、C4、C5和R13補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，提高靜、動態(tài)性能。閉環(huán)輸出電壓調(diào)整系數(shù)TtONVsmVPWM六、原理圖過載保護(hù)－－過載時(shí)，降低輸出電壓使負(fù)載電流保持在保護(hù)值。

不論開關(guān)管T2是否導(dǎo)通，流過負(fù)載的電流都經(jīng)過R9(由上向下