介绍几款TI稳压器的典型应用
●基准电压温漂小:≤±50ppm/℃;
●基准电压精度高:2.5V±1%;
●输出噪声电压低:≤100μVpp;
●稳压范围宽:(2.5~36)V连续可调;
●负载电流范围大:(1.0~100)mA。
4 典型应用实例
稳压基准
许多稳压基准的负载能力都很小,端电压调节也不方便,而由TL431构成的稳压基准温漂小,又有相当的负载能力,且输出电压连续可调,电路简单。当在REF端引入输出反馈时,器件可以通过从阴极到阳极很宽范围的分流,控制输出电压。如图4所示的电路,当R1和R2的阻值确定时,两者对Vo的分压引入反馈,若Vo增大,反馈量增大,TL431的分流也就增加,从而又导致Vo下降。选择不同的R1和R2的值其电压调节范围为2.5V~36V,当R1短路或R2断路时,Uo=VR=2.5V,在选择电阻R时必须保证TL431工作的必要条件,就是通过阴极的电流要大于1 mA。
理论上以图4分析方便些,但是实际应用中典型接线如图5所示,输出电压由下式确定:U0=[1+(R1/R2)]·Vref (Vref=2.5V),由于承受电压与(Vi –Vo)有关,因此 压差很大时,R的功耗随之增加,使用时应该注意。
图4 并联稳压器
图5 大电流分流稳压器
5V固定输出:
图6 高效5V精密稳压器
过电压保护电路:
当Vi超过一定电压时,TL431触发,使晶闸管导通,产 生瞬间大电流,将保险丝熔断,从而保护后极电路。V保护点=(1+R1/R2)Vref
图7 过压保护电路
电压监视器:
利用TL431的转移特性,组成实用电压监视器。当电压处于上下限电压之间时LED点亮,上限电压 1/(R1+R2)Vref,下限电压1/(R3+R4)Vref。选择R3R4时使通过阴极的电流大于1mA。
图8 电压监视器
比较器:
它是巧妙的运用了Vref=2.5v这个临界电压。当Vi《Vref时,V0=V+当Vi》Vref时,Vo=2V由于TL431内阻小,因而输入输出波形跟踪良好。
图9 具有温度补偿的比较器
恒流源电路:
恒流值与Vref和外加电阻有关,功率晶体管选用时要考虑余量。该恒流源如与稳压线路配接,可做电流限制器用。
图10 恒流源电路
TL494的典型应用
TL494常应用于电源电路当中,它用于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。
它的主要特性如下:
1.集成了全部的脉宽调制电路。
2.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)
3.内置误差放大器。
4.内置5V参考基准电压源。
5.可调整死区时间。
6.内置功率晶体管可提供500mA的驱动能力。
7.推或拉两种输出方式。
图1 管脚分布图
如上图所示,3管脚为反馈PWM比较器输入,4管脚为死区时间控制端口
它的工作原理:
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:F=1.1/(RT*CT),其最高振荡频率可达300kHz,既能驱动双极性开关管,增设灌电流通路后,还能驱动MOSFET开关管。
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。
输出驱动电流单端到达400mA,能直接驱动峰值电流达5A的开关电路。双端输出脉冲峰值为2×200mA,加入驱动级即能驱动近千瓦的推挽式和桥式电路。
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,它限制了最小输出时间,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3.5V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,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
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