功率稳压逆变电源电路设计—电路图天天读(263)
设计用于驱动双极型开关管,然而目前绝大部分采用 MOSFET 开关管的设备, 利用外设灌流电路,也广泛采用 TL494 。为此,本节中将详细介绍 其功能及应用电路。其内部方框图如图 3 所示。其内部电路功能、特点及应用方法如下:
A.内置 RC 定时电路设定频率的独立锯齿波振荡器 , 其振荡频率 fo(kHz)=1.2/R(kΩ)。 C(μF),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。
B.内部设有比较器组成的死区时间控制电路, 用外加电压控制比较器的输出电平, 通过其输出电平使触发器翻转, 控制两路输出之间的死区时间。 当第 4 脚电平升高时, 死区时间增大。
C.触发器的两路输出设有控制电路, 使 Q1、 Q2 既可输出双端时序不同的驱动脉冲, 驱动推挽开关电路和半桥开关电路,同时也可输出同相序的单端驱动脉冲,驱动单端开关电路。
D.内部两组完全相同的误差放大器, 其同相输入端均被引出芯片外, 因此可以自由设定其基准电压,以方便用于稳压取样,或利用其中一种作为过压、过流超阈值保护。
E.输出驱动电流单端达到 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。
电压不超过 VCC+0.3V.第 2、15 脚为误差放大器 A1、A2 的反相输入端。可接入误差检出的基准电压。 第 3 脚为误差放大器 A1、 A2 的输出端。 集成电路内部用于控制 PWM 比较器的同相输入端,当 A1、 A2 任一输出电压升高时,控制 PWM 比较器的输出脉宽减小。同时,该输出端还引出端外,以便与第 2、15 脚间接入 RC 频率校正电路和直接负反馈电路,一则 稳定误差放大器的增益,二则防止其高频自激。另外,第 3 脚电压反比于输出脉宽,也可利用该端功能实现高电平保护。 第 4 脚为死区时间控制端。 当外加 1V 以下 的电压时,死区时间与外加电压成正比。如果电压超过 1V,内部比较器将关断触发器的输出脉冲。第 5脚为锯齿波振荡器外接定时电容端,第 6 脚为锯齿波振荡器 外接定时电阻端,一般用于驱动双极性三极管时需限制振荡频率小于 40kHz. 第 7 脚为接地端。第 8、11 脚为两路驱动放大器 NPN 管的集电极开路输出端。 当第 8、11 脚接 Vcc, 第 9、10 脚接入发射极负载电阻到地时,两路为正极性图腾柱式输出,用以驱动各种推挽开关电路。当第 8、11 脚接地时,两路为同 相位驱动脉冲输出。第 8、11 脚和 9、10 脚可直接并联,双端输出时最大驱动电
流为 2×200mA, 并联运用时最大驱动电流为 400mA.第 14 脚为内部 基准电压精密稳压电路端。 输出 5V ±0.25V 的基准电压, 最大负载电流为 10mA. 用于误差检出基准电压和控制模式的控制电压。TL494 的极限参数: 最高瞬间工作电压(12 脚)42V,最大输出电流 250mA,最高误差输入电压 Vcc+0.3V,测试/环境温度≤45℃,最大允许功耗 1W,最高结温 150℃,使用温度范围 0~70 ℃,保存温度-65~+150 ℃。
TL494 的标准应用参数: Vcc(第 12 脚)为 7~40V, Vcc1(第 8 脚)、 Vcc2(第 11 脚)为 40V, Ic1、Ic2 为 200mA , RT 取值范围 1.8~500kΩ , CT 取值范围 4700pF~10μF ,最高振荡频率(fOSC)≤300kHz。
图 4 为外刊介绍的利用 TL494 组成的 400W 大功率稳压逆变器电路。它激式变换部分采用TL494, VT1、 VT2、 VD3、 VD4 构成灌电流驱动电 路, 驱动两路各两只 60V/30A 的 MOSFET开关管。 如需提高输出功率, 每路可采用 3~4 只开关管并联应用, 电路不变。
编辑点评:由于本文中的交流稳流源实质上是一个电压型电流源, 即通过快速调节输出电压来实现输出稳流。因此,所描述的交流稳流逆变电源应用于低压电器长延时热脱扣试验,适用于对断路器、热继电器等低压电器作 长延时特性的校验和测试。
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