TL494CN: wiring diagram, in beskriuwing fan 'e Russyske, de INVERTER circuit

Switching Power Supplies (UPS) binne te algemien. De kompjûter dy't jo no brûke hat hat in UPS mei ferskate outputspanningen (+12, -12, +5, -5 en + 3,3V, op syn minst). Hast alle soksoarte apparaten hawwe in spesjale PWM-kontrôler-chip, meastentiids fan it type TL494CN. Its analogue is the domestic microcircuit M1114EU4 (KR1114EU4).

Makkers

Dizze chip heart by de list fan 'e meast foarkommende en breed brûkte yntegraal elektryske sirkels. Syn foargonger wie in rige fan UC38xx PWM-kontrolers fan Unitrode. Yn 1999 waard dit bedriuw kocht troch Texas Instruments, en sûnt doe begûn de ûntjouwing fan 'e line fan dizze kontrôles, dy't liede ta de skepping yn' e iere 2000er jierren. Microcircuit series TL494. Neist de al neamde UPS kinne se fûn wurde yn regulators fan konstante spanning, yn kontroleare driven, yn sêfte starters, yn in wurd oeral dêr't PWM-kontrôle brûkt wurdt.

Under de bedriuwen dy't dizze chip klon hawwe, binne sokke wrâldferneamde brands as Motorola, Inc, International Rectifier, Fairchild Semiconductor, ON Semiconductor. Allegear jouwe in detaillearre beskriuwing fan har produkten, it saneamde TL494CN datasheet.

Dokumintaasje

In analyze fan 'e beskriuwingen fan it type mikrochip ûnder beskôgingen fan ferskillende fabrikanten lit de praktyske identiteit fan har eigenskippen sjen. It gebrûk fan ynformaasje troch ferskate firms is hast itselde. De TL494CN-datasheet fan sokke merken as Motorola, Inc en ON Semiconductor werhelje inoar yn har struktuer, gegeven figueren, tabellen en grafiken. Eartiids ferskil fan har is de presintaasje fan it materiaal fan 'e Texas Instruminten, mar as jo it sjoggerje, sil it dúdlik wurde dat in identike produkt bedoeld is.

Doel fan de TL494CN

Beskriuwing fan har tradysje begjint mei de oanstelling en de list fan ynterne apparaten. It is in PWM-kontrôler mei in fêste frekwinsje, dy't foaral brûkt foar gebrûk yn in UPS, en mei de neikommende apparaten:

• Generator fan sawtooth spanning (GPN);
• Fereachverstärkers;
• Boarne fan de referinsjes (referinsje) spanning +5 V;
• Deadtiid-oanpassingssirkulaasje;
• Utfiertransistor skeakelet foar streamen oant 500 mA;
• Scheme foar seleksje ien- of twa-stroke-operaasje.

Limytparameters

As mei elke oare chip, moat de beskriuwing fan TL494CN in list mei maksimaal tagelyte weardigenstekeningen befetsje. Lit ús se op basis fan Motorola, Inc:

1. Stromversorgung: 42 V.
2. Spanning oan 'e samler fan' e útfier transistor: 42 V.
3. Kollektor aktuele fan de útfier transistor: 500 mA.
4. Spannungsbereich der Verstärker-Eingangsspannung: von -0,3 V bis +42 V.
5. Power dissipation (by t <45 ° C): 1000 mW.
6. Temperatuerromte opslute: -55 oant + 125 ° C.
7. It gebiet fan 'e ambiente temperatuer: 0 oant +70 ° C.

It moat bepaald wurde dat parameter 7 foar de TL494IN wat breed is: -25 oant +85 ° C.

Design fan de TL494CN

De beskriuwing fan 'e konklúzjes fan har korps yn Russysk is yn' e figuer hjirûnder werjûn.

It chip wurdt pleatst yn in plastyk (sa as oanjûn troch de letter N oan 'e ein fan syn oantsjutting) 16-pinpakket mei pdp-type terminen.

It ferskynsel is werjûn yn 'e foto hjirûnder.

TL494CN: Funksje diagram

Sa is de taak fan dizze chip Pulse Width Modulated (PWM) puls spanning generearre yn sawol reguliere en net regele UPS. Yn 'e elektrisiteit fan' e earste type komt it pulsdauer om de maksimale mooglikwearde (~ 48% foar elke útfier yn push-pull-circuits te brûken foar motoren automotive audio-ferfanger).

De TL494CN hat yn totaal 6 útfieringen foar de útfieringssignalen, 4 fan harren (1, 2, 15, 16) binne de ynputen fan de ynterne flaterverstärkers dy't brûkt wurde om de UPS te beskermjen fan aktuele en potensjele overloads. Kontakt Nûmer 4 is in sinjaalynfier fan 0 oant 3 V foar it oanpassen fan de duty cycle fan de útfier rechteangele pulses, en nûmer 3 is de útfier fan 'e komparator en kin op ferskate wizen brûkt wurde. In oar 4 (nûmer 8, 9, 10, 11) binne fergees sammelers en emitters fan transistors mei in maksimaal tastelber laden aktueel fan 250 mA (yn trochgeande modus net mear as 200 mA). Se kinne ferbûn yn twatallen (9, 10, en 8 oant 11) foar besetten fan 'e machtige fjild transistors (MOSFET-transistors) mei in maksimaal tastiene stroom fan 500 mA (net mear as 400 mA trochgeande operaasje).

Wat is it ynterne TL494CN apparaat? It diagram is te sjen yn it figuer hjirûnder.

De chip hat in ynboude referinsjele spanning (ION) +5 V (nûmer 14). It wurdt meast brûkt as referinsjele spanning (mei in rjochting fan ± 1%) oanwêzich oan de ynfieren fan sirkels dy't net mear as 10 mA brûke, bygelyks om 13 te stekken fan it selektearjen fan in single- of twa-cycle-operaasje-modus fan 'e mikrokreis: as der +5V is, selektearret de twadde modus , As der in minus leveringsspanniel op him is - de earste.

Om de frekwinsje fan 'e sawtooth-spannings-generator (GPN) te passen, brûke in kondensator en in wjerstân dy't ferbûn is mei pinsden 5 en 6 respektivelik. En, fansels, hat de mikroskoalle liede foar it ferbinen fan plus en minus de spesjale foarsjenning (nûmers 12 en 7) yn it berik fan 7 oant 42 V.

It kin sjoen wurde út it diagram dat der in oantal ynterne apparaten yn 'e TL494CN binne. De beskriuwing yn it Russysk fan har funksjonele doel wurdt hjirûnder yn 'e rin fan' e presintaasje fan it materiaal jûn.

Utfierfunksjes fan ynputssignalen

Krekt as in oar elektroanysk apparaat. De beskôge mikroklieding hat syn ynputs en útjeften. Wy begjinne mei de earste. De list fan dizze konklúzjes fan TL494CN is al boppesteande krigen. De beskriuwing yn 't Russysk fan har funksjonele doel wurdt fierder eksplisyt mei detaillearre ferklearrings.

Fermelding 1

Dit is de positive (net-ynkommende) ynfier fan 'e sinjaalverstelker fan flater 1. As de spanning dêrfan leech is as de spanning yn pin 2, sil de útfier fan flaterverstärker 1 leech wêze. As it heger is as op pin 2, wurdt it sinjaal fan 'e flaterverstärker 1 heech. De útfier fan 'e amtriker hat de positive ynput mei it pin 2 as referinsjes werhelle. De funksjes fan de flaterverstärkers wurde hjirûnder yn detaillearre beskreaun.

Fúzje 2

Dit is de negative (ynkommende) ynfier fan de sinjaalferfeardigens fan flater 1. As dizze pin heger is as pin 1, sil de útfier fan flaterverstärker 1 leech wêze. As de spanning op dit pin is leger as de spanning yn pin 1, sil de útfier fan 'e ferfanger heech wêze.

Fermelding 15

It wurket krekt itselde as nûmer 2. Oft de twadde flaterverstärker wurdt net brûkt yn 't TL494CN. De skeakel fan har ynsluting yn dit gefal befettet in terminal 15 gewoanwei ferbûn oan de 14 (referinsjele spanning +5 V).

Fúzje 16

It wurket op deselde wize as nûmer 1. It wurdt normaal ferbûn mei de mienskiplike nûmer 7 as de twadde flaterverstärker net brûkt wurdt. Mei pins 15 ferbûn mei +5V en nûmer 16 ferbûn mei de mienskip, is de útfier fan 'e twadde amplifier leech en hat dêrom gjin effekt op' e operaasje fan it chip.

Konklúzje 3

Dizze kontakten en elke ynterne fersteurder TL494CN wurde middels ferbûn fia diods. As it sinjaal op 'e útfier fan ien fan har feroaret fan leech oant heech, dan by nûmer 3 giet it ek heech. Wannear't it sinjaal op dizze pin in 3.3V úthâldt, wurde de útfier pulses ôfsluten (nul-duty cycle). As de spanning dêrby tichtby 0 V is, is de pulsdaasje maksimaal. Tusken 0 en 3,3 V is de pulsbreedte tusken 50% en 0% (foar elk fan 'e PWM-kontrôler-útjeften - op pinten 9 en 10 yn' e measte apparaten).

As it nedich is, kinne kontakten 3 brûkt wurde as ynfiersignaal of kin brûkt wurde om it dampen fan 'e pulsbreedferoaring te foarkommen. As de spanning heech is (> ~ 3.5V), is der gjin manier om de UPS op 'e PWM-kontrôle te starten (der sil gjin pulses fan wêze).

Konklúzje 4

It kontrolearret it dead-time control range. As de spanning dêrby tichtby 0 V kin, kin it chip beide minimaal mooglik útgeane en de maksimale pulsbreedte (dy't troch oare ynfier-sinjalen ynsteld wurdt). As in spanning fan sa'n 1.5 V oansteld wurdt oan dizze terminal, wurdt de breedte fan 'e útfier puls op 50% fan' e maksimale breedte beheind (of ~ 25% fan 'e duty cycle foar de pylktochermodus fan' e PWM-controller). As de spanning heech is (> ~ 3.5V), is der gjin manier om de UPS op de TL494CN te begjinnen. It skema fan har ynklusion befet faak nûmer 4, direkte oan 'e grûn.

• It is wichtich om te ûnthâlden! It sinjaal op terminals 3 en 4 moat ûnder ~ 3.3 V. En wat as it tichtby is, bygelyks nei + 5V? Hoe dan wol de TL494CN behannelje? De skeakel fan 'e spanningsûntwerp dêrfan sil gjin ympulsen meitsje, d. Der sil gjin útfierspensje fan 'e UPS wêze.

Fermelding 5

It servet oan 'e ferbining fan' e tydende konsintraasjekonduator Ct, mei de twadde kontakt dy't ferbûn is mei de grûn. De kapacitêre wearden binne normaal fan 0,01 μF oant 0,1 μF. Feroaringen yn 'e wearde fan dizze komponint liede ta in feroaring yn' e frekwinsje fan 'e GPN en de útfierpulsen fan' e PWM-controller. Typus binne hjirboppe heechweardige kondensaten mei in hege temperatuerkoeffizient (mei in heule kapacitêre feroaring mei temperatuerferoaring).

Fúzje 6

Om de tiid-konsumende wjerstân Rt te ferbinen, mei har twadde kontakt ferbûn mei de grûn. De wearden fan Rt en Ct bepale de frekwinsje fan 'e GPN.

• F = 1.1: (Rt × Ct).

Fúzje 7

It is ferbûn mei de mienskiplike draad fan 'e apparaatskoalle op' e PWM-controller.

Fermelding 12

It is markearre mei VCC-letters. Yn him komt de "plus" enerzjy TL494CN oan. De skeakel fan har ynslûking befettet meast nûmer 12, ferbûn mei de skeakel fan 'e spuitferbining. In protte UPS brûke dizze útfier om de krêft te wreidzjen (en de UPS sels) en it út te setten. As it +12 V en 7 op har grûn hat, sille de GPN en ION-chips wurkje.

Fermelding 13

Dit is de ynfier modus. It funksjonearjen waard hjirboppe beskreaun.

Utfierfunksjes fan outputsignalen

Boppe harren waarden oanjûn foar TL494CN. De beskriuwing yn it Russysk fan har funksjonele doel wurdt hjirûnder oanbean mei detaillearre ferklearrings.

Fúzje 8

Op dizze chip binne der 2 npn-transistors, dy't syn útfierstúten binne. Dizze útfier is de samler fan transistor 1, meast ferbûn mei in konstante spanningsquelle (12V). Dochs, op guon apparaten, wurdt it as útfier brûkt en jo kinne in meander sjen (sa as yn nûmer 11).

Fermelding 9

Dit is de emitter fan transistor 1. It stekt in krêftige transistor UPS (fjild yn 'e measte gefallen) yn in push-pull-circuit as direkt of fia in intermediate transistor.

Fúzje 10

Dit is de emitter fan 'e transistor 2. Yn' e single-cycle operaasje-modus is it sinjaal dêrby itselde as by nûmer 9. Yn 't twa-stroke-modus binne de sinjalen yn nûmers 9 en 10 net fan' e faze, d.h. as der in hege signalynegel op ien is, En oarsom. Yn 'e measte apparaten feroarje de sinjalen fan' e emitters fan 'e útfier transistor fan' e skeakel ûnder kontrôle kontrolearje de krêftige FETs, dy't oanmeld binne as de spanning by terminal 9 en 10 heech is (boppe ~ 3,5 V, mar it ferwiist net nei 3,3 V by nûmer. № 3 en 4).

Fúzje 11

Dit is de samler fan transistor 2, meast ferbûn oan in boarne fan direkte spanning (+12 V).

• Tink derom: Foar apparaten op TL494CN circuit incorporating kin befetsje as útfier PWM controller as de samlers dienen emitters fan transistors 1 en 2, wylst de twadde opsje is faker foar. Der binne opsjes lykwols wannear't krekt kontakten 8 en 11 útgeane. As jo in lytse transformator fine yn 'e konklúzje tusken de chip en de FETs, sil it útfieringssignaal it meast wierskynlik fan harren wurde (fan' e samlers) ôfnommen.

Fúzje 14

Dit is de útfier fan 'e ION, ek hjirboppe beskreaun.

Prinsipe fan operaasje

Hoe wurket de TL494CN? In beskriuwing fan 'e oarder fan syn wurk sil jûn wurde oan de materialen fan Motorola, Inc. Pulse-útfier mei latitudinale modulaasje wurdt berikt troch te fergelykjen fan it positive sawtooth-sinjaal fan 'e capacitor Ct oan ien fan' e twa steuring-sinjalen. Logika NOR-skeakels fan 'e útfier transistor Q1 en Q2 iepenje se allinich as it sinjaal by de toekene ynfier (C1) fan' e trigger (sjoch funksjeblok TL494CN) nei it leech nivo.

As der by de ynfier C1 fan 'e trigger in logyske is, dan wurde de útfier transistors yn beide modus fan operaasje sluten: single-cycle en twa-stroke. At dizze input sinjaal is oanwêzich Klokfrekwinsje in push-pull modus transistor skakelaars poocherdno iepen by oankomst fan 'e klok pols te trekker de cutoff. Yn 'e single-cycle-modus wurdt de trigger net brûkt, en beide útgeande kaaien iepenje syngronich.

Dizze iepen steat (yn beide moden) kin allinich yn dat part fan 'e GPN-perioade mooglik wêze, as de sawtooth-spanning grutter is as de steuring-sinjalen. Sa wurdt it ferheegjen of ôfnimmen fan de mjitte fan it steedsignale in lineêre ferheging of fermindering yn 'e breedte fan' e spanningsimpulsen oan 'e útkomsten fan' e microchip respektivelik.

As de kontrôles sinjale, kin de spanning fan pin 4 (deadte tiidkontrôle) de ynputen fan de flaterverstärkers of de ynfier fan it feedbacksignal fan pin 3 kinne brûkt wurde.

De earste stappen om te wurkjen mei de chip

Foardat jo ien brûkbere apparaat dwaan, wurdt it oanbefelle om te ûndersykjen hoe't de TL494CN wurket. Hoe kinne jo prestaasje probearje?

Nim jo ûntwikkelbedriuw, ynstalleare de IC op en ferbine de draaien neffens it skema hjirûnder.

As alles korrekt ferbûn is, sil it skieding wurkje. Lit konklúzjes litte 3 en 4 net fergees. Brûk jo oscilloscope om de funksje fan 'e GPN te kontrolearjen - by pin 6 moatte jo in sawthoth spanning sjen. De útkomsten sille nul wêze. Hoe kinne har prestaasje yn 't TL494CN bepale. It kin as folgjende kontrolearre wurde:

1. Ferbinje de feedback-útfier (nûmer 3) en de deadstjoeringsútfier (nûmer 4) nei it mienskiplike terminal (nûmer 7).
2. No moatte jo de rjochthoekige pulses op 'e útkomsten fan it chip ûntdekke.

Hoe kin it útgongssignal fersterkje?

De útfier fan 'e TL494CN is heul geregeld, en jo wolle fansels mear macht wurde. Dêrom moatte wy in pear krêftige transistors oanmeitsje. De meast ienfâldige brûkers (en hiel maklik te krijen - fan 'e âlde komputer-motherboard) n-kanaal MOSFETs. Wy moatte yn dit gefal de útfier fan TL494CN yndrukke, omdat as wy in n-kanaal MOSFET oanmeitsje, dan is it yn gjin ôfdieling fan in puls oan 'e útfier fan' e chip it iepen foar de stream fan direkte stream. Yn dat gefal kin it MOSFET ienfâldich ferbiede ... Sels in universele npn-transistor krije en ferbine neffens it ûnderste skema.

In krêftige MOSFET yn dit skeakel wurdt kontrolearre yn in passive modus. Dit is net hiel goed, mar foar testzjen en lege krêft is hiel geskikt. R1 yn 'e skeakel is de lading fan' e NPN-transistor. Selektearje it neffens de maksimale tagelyk aktueel fan syn samler. R2 is de belasting fan ús kaskade. Yn 'e folgjende eksperiminten wurdt it ferfongen troch in transformator.

As wy no sjogge nei it oscilloscope sinjaal útfier circuit 6, dan sille sjogge in "seach". Op № 8 (K1) kin noch altyd sichtber rjochthoekige pulses, en de drain fan de MOS transistor binne itselde in shape pulses, mar fan grutter omfang.

Hoe to raise de útfier spanning?

No litte wy krije wat spanning heger brûkend TL494CN. Ferbining diagram en wiring mei help fan itselde - op 'e BREADBOARD. Fansels, in foldwaande hege spanning op it net krije, hoe mear der fan in radiator oan 'e macht MOSFET. En dochs, ferbine de lytse transformator foar de útfier toaniel, neffens dizze regeling.

De transformator primêre winding bestiet út 10 bochten. It fuortset kronkeljende bestiet út 100 draait hinne. Sa, de metamorfoaze ratio gelyk oan 10. As de triem 10B yn it basisûnderwiis winding, moatte jo krije om 100 V útfier. De kearn wurdt makke fan ferrite. It is mooglik te brûken guon medium sized kearn fan de PC voeding unit transformator.

Wês foarsichtich, de transformator útgong hege spanningsferhâlding. De hjoeddeiske is tige leech en sil net deadzje kinne. Mar jo kinne in goede hit. In oare gefaar - as jo ynsteld in grutte capacitor by de útgong, dan sil heapje in grutte lading. Dêrom, neidat draaien út it circuit, dan moat wurde ôffierd.

By de útgongen fen it circuit kinne elk soarte fan ljocht bollen, lykas yn 'e foto hjirûnder. It wurket út in DC spanning, en it duorret likernôch 160 V foar it ljocht omheech. (Power hiele apparaat is likernôch 15 - oan 'e oarder hjirûnder.)

It riden mei transformator útfier wurdt it in soad brûkt wurdt yn alle fen 'e UPS, ynklusyf macht foarrieden PC. Yn dizze apparaten, de earste transformator is ferbûn fia transistor Skeakelt oer nei it PWM útfier controller tsjinnet foar elektryske isolemint fan ' e lege spanning gedielte fan it sirkwy besteande TL494CN, op syn hege-spanning diel, omfettet in Frankenstein transformator.

voltage regulator

As regel, selfmade lytse elektroanyske apparaten powered UPS jout in standert PC makke op TL494CN. Sirkwy fan de bekende PC macht foarrieden, en de stremmingen binne maklik tagonklik, lykas miljoenen fan âldere PC alle jierren ôffierd of ferkocht foar parten. Mar as in regel, de UPS genereart in spanning op syn heechst 12 V. Dit is te lyts foar de fariabele frekwinsje skiif. Fansels, jo kinne besykje en brûk in PC UPS hege spanning fan 25 V, mar it sil dreech te finen en te folle macht wurdt dissipated yn de spanning fan 5 V logika eleminten.

Mar TL494 (of analogs) kin oanlein wurde fanút alle sirkwy oan de útfier fergrutte krêft en spanning. Mei help fan typyske details fan UPS PC macht MOSFET op 'e moederbord, kinne jo bouwe in PWM voltage tafersjochhâlder op TL494CN. De converter circuit wurdt werjûn hjirûnder.

Derop kinne jo sjen op de regeling fan it wikseljen circuits en de útgong toaniel fan twa transistors: in universele en krêftige npn- MOS.

De wichtichste dielen: T1, Q1, L1, D1. Kalman enkelit T1 wurdt brûkt om de krêft MOSFET, ferbûn yn in ferienfâldige wize, saneamde. "Passive". L1 is de inductance fan ynduktor HP printer âlde (likernôch 50 wendingen, 1 sm hichte, 0.5 sm breedte mei windings iepen gas). D1 - is de Schottky spanner út in oar apparaat. TL494 ferbûn mei in alternatyf metoade yn relaasje ta de boppesteande, ek al kinne jo gebrûk meitsje fan ien fan harren.

C8 - small kapasiteit capacitor te kommen noise effekt kommen oan de ynbring fan 'e fout fersterker, 0,01uF wearde is mear of minder normaal. Gruttere wearden sille remmen de ynstallaasje fan de winske spanning.

C6 - noch lytsere capacitor brûkt te filterjen hege frekwinsje leven. Syn opslach kapasiteit - oant in pear hûndert pF.