Tl494 jednostavno stabilizirano 12V napajanje. TL494, kakva je ovo "zver"? Lokacija i namjena pinova mikrokola

Radio-amateri često koriste prekidačka napajanja domaće konstrukcije. Sa relativno malim dimenzijama, mogu pružiti veliku izlaznu snagu. Uz korištenje impulsnog kruga, postalo je moguće dobiti izlaznu snagu od nekoliko stotina do nekoliko hiljada vati. Štoviše, dimenzije samog impulsnog transformatora nisu veće od kutije šibica.

Prekidački izvori napajanja - princip rada i karakteristike

Glavna karakteristika impulsnih izvora napajanja je njihova povećana radna frekvencija, koja je stotine puta veća od mrežne frekvencije od 50 Hz. Na visokim frekvencijama sa minimalnim brojem zavoja u namotajima može se dobiti visoki napon. Na primjer, da biste dobili 12 volti izlaznog napona pri struji od 1 ampera (u slučaju mrežnog transformatora), trebate namotati 5 zavoja žice s poprečnim presjekom od približno 0,6-0,7 mm.

Ako govorimo o impulsnom transformatoru, čiji glavni krug radi na frekvenciji od 65 kHz, tada je za dobivanje 12 volti sa strujom od 1A dovoljno namotati samo 3 zavoja žicom od 0,25–0,3 mm. Zbog toga mnogi proizvođači elektronike koriste prekidačko napajanje.

Međutim, unatoč činjenici da su takve jedinice mnogo jeftinije, kompaktnije, imaju veliku snagu i malu težinu, imaju elektronsko punjenje i stoga su manje pouzdane u usporedbi s mrežnim transformatorom. Vrlo je jednostavno dokazati njihovu nepouzdanost - uzmite bilo koje prekidačko napajanje bez zaštite i kratko spojite izlazne terminale. U najboljem slučaju, jedinica će pokvariti, u najgorem će eksplodirati i nijedan osigurač neće spasiti jedinicu.

Praksa pokazuje da osigurač u rasklopnom napajanju pregori zadnji, prije svega ispadnu prekidači za napajanje i glavni oscilator, a zatim svi dijelovi kola jedan po jedan.

Prekidački izvori napajanja imaju brojne zaštite i na ulazu i na izlazu, ali ne štede uvijek. Kako bi se ograničio strujni udar pri pokretanju kruga, gotovo svi SMPS snage veće od 50 W koriste termistor koji se nalazi na ulazu krugova.

Pogledajmo sada TOP 3 najbolja kruga prekidača za napajanje koje možete sastaviti vlastitim rukama.

Jednostavno DIY prekidačko napajanje

Pogledajmo kako napraviti najjednostavniji minijaturni prekidač za napajanje. Svaki početnik radio-amater može kreirati uređaj prema predstavljenoj shemi. Ne samo da je kompaktan, već radi i na širokom rasponu napona napajanja.

Domaće prekidačko napajanje ima relativno malu snagu, unutar 2 vata, ali je doslovno neuništivo i ne boji se čak ni dugotrajnih kratkih spojeva.

Jednostavna shema pulsni blok ishrana

Napajanje je sklopno napajanje male snage tipa autooscilator, sastavljeno sa samo jednim tranzistorom. Autogenerator se napaja iz mreže preko otpornika za ograničavanje struje R1 i poluvalnog ispravljača u obliku diode VD1.

Transformator jednostavnog prekidačkog napajanja

Impulsni transformator ima tri namotaja, kolektorski ili primarni namotaj, osnovni namotaj i sekundarni namotaj.

Važna točka je namotaj transformatora - i štampana ploča i dijagram označavaju početak namotaja, tako da ne bi trebalo biti problema. Za punjenje smo posudili broj zavoja namotaja od transformatora mobiteli, budući da je dijagram kola skoro isti, broj namotaja je isti.

Prvo namotamo primarni namotaj, koji se sastoji od 200 zavoja, poprečni presjek žice je od 0,08 do 0,1 mm. Zatim stavljamo izolaciju i istom žicom namotamo osnovni namotaj, koji sadrži od 5 do 10 zavoja.

Izlazni namotaj namotavamo na vrh, broj zavoja ovisi o tome koji je napon potreban. U prosjeku se ispostavi da je oko 1 volt po okretu.

Video o testiranju ovog napajanja:

Stabilizirano prekidačko napajanje na SG3525 uradi sam

Pogledajmo korak po korak kako napraviti stabilizirano napajanje pomoću SG3525 čipa. Hajdemo odmah razgovarati o prednostima ove sheme. Prva i najvažnija stvar je stabilizacija izlaznog napona. Tu je i meki start, zaštita od kratkog spoja i samosnimanje.

Prvo, pogledajmo dijagram uređaja.

Početnici će odmah obratiti pažnju na 2 transformatora. U kolu, jedan od njih je snaga, a drugi za galvansku izolaciju.

Nemojte misliti da će to učiniti šemu složenijom. Naprotiv, sve postaje jednostavnije, sigurnije i jeftinije. Na primjer, ako instalirate drajver na izlazu mikrokola, tada mu je potreban uprtač.

Pogledajmo dalje. Ovo kolo implementira mikrostart i samonapajanje.

Ovo je vrlo produktivno rješenje, eliminira potrebu za napajanjem u stanju pripravnosti. Zaista, pravljenje izvora napajanja za napajanje nije baš dobra ideja, ali ovo rješenje je jednostavno idealno.

Sve radi na sljedeći način: kondenzator se puni iz konstantnog napona i kada njegov napon prijeđe zadani nivo, ovaj blok se otvara i prazni kondenzator u krug.

Njegova energija je sasvim dovoljna za pokretanje mikrokola, a čim se pokrene, napon iz sekundarnog namotaja počinje napajati sam mikro krug. Također morate dodati ovaj izlazni otpornik mikrostartu; on služi kao opterećenje.

Bez ovog otpornika jedinica se neće pokrenuti. Ovaj otpornik je različit za svaki napon i mora se izračunati na osnovu razmatranja tako da se na nazivnom izlaznom naponu na njemu troši 1 W snage.

Izračunavamo otpor otpornika:

R = U na kvadrat/P
R = 24 na kvadrat/1
R = 576/1 = 560 Ohm.

Na dijagramu postoji i meki start. Realizira se pomoću ovog kondenzatora.

I strujna zaštita, koja će u slučaju kratkog spoja početi smanjivati ​​širinu PWM-a.

Frekvencija ovog napajanja se mijenja pomoću ovog otpornika i konektora.

Sada razgovarajmo o najvažnijoj stvari - stabilizaciji izlaznog napona. Za to su odgovorni ovi elementi:

Kao što vidite, ovdje su instalirane 2 zener diode. Uz njihovu pomoć možete dobiti bilo koji izlazni napon.

Proračun stabilizacije napona:

U izlaz = 2 + U stab1 + U stab2
U izlaz = 2 + 11 + 11 = 24V
Moguća greška +- 0,5 V.

Da bi stabilizacija ispravno radila, potrebna vam je rezerva napona u transformatoru, inače, kada se ulazni napon smanji, mikro krug jednostavno neće moći proizvesti potrebni napon. Stoga, kada izračunavate transformator, trebate kliknuti na ovo dugme i program će vam automatski dodati napon na sekundarnom namotu za rezervu.

Sada možemo preći na gledanje štampane ploče. Kao što vidite, ovdje je sve prilično kompaktno. Vidimo i mjesto za transformator, toroidan je. Bez ikakvih problema može se zamijeniti W-oblikom.

Optospojler i zener diode nalaze se u blizini mikrokola, a ne na izlazu.

Pa, nije ih bilo gdje staviti na izlaz. Ako vam se ne sviđa, napravite svoj vlastiti raspored PCB-a.

Možete se pitati, zašto ne povećati naknadu i učiniti sve normalnim? Odgovor je sljedeći: to je učinjeno kako bi bilo jeftinije naručiti ploču u proizvodnji, budući da su ploče veće od 100 kvadratnih metara. mm su mnogo skuplji.

Pa, sada je vrijeme da sklopimo kolo. Ovdje je sve standardno. Lemimo bez ikakvih problema. Namotamo transformator i ugradimo ga.

Provjerite izlazni napon. Ako postoji, onda ga već možete povezati na mrežu.

Prvo, provjerimo izlazni napon. Kao što vidite, jedinica je dizajnirana za napon od 24V, ali se ispostavilo nešto manje zbog širenja zener dioda.

Ova greška nije kritična.

Sada provjerimo ono najvažnije - stabilizaciju. Da biste to učinili, uzmite lampu od 24V snage 100W i spojite je na opterećenje.

Kao što vidite, napon nije pao i blok je izdržao bez problema. Možete ga učitati još više.

Video o ovom prekidačkom napajanju:

Pregledali smo TOP 3 najbolja sklopa za strujno napajanje. Na osnovu njih možete sastaviti jednostavno napajanje, uređaje na TL494 i SG3525. Fotografije korak po korak i video zapisi će vam pomoći da shvatite sve probleme sa instalacijom.

TL494 mikrokolo implementira funkcionalnost PWM kontrolera i stoga se vrlo često koristi za izgradnju prekidačkih push-pull izvora napajanja (ovo je mikrokolo koje se najčešće nalazi u kompjuterskim napajanjima).

Prekidački izvori napajanja imaju prednost u odnosu na transformatorske po povećanju efikasnosti, smanjenoj težini i dimenzijama i stabilnim izlaznim parametrima. Međutim, u isto vrijeme, oni su izvori RF smetnji i imaju posebne zahtjeve za minimalno opterećenje (bez toga, napajanje se možda neće pokrenuti).

Blok dijagram TL494 je sljedeći.

Rice. 1. Blok dijagram TL494

Dodjela pinova TL494 u odnosu na kućište izgleda ovako.

Rice. 2. Dodjela pinova TL494

Rice. 3. Izgled u DIP slučaju

Možda postoje i druge verzije.

Kao moderne analoge možemo smatrati:

1. Poboljšane verzije originalnog čipa - TL594 i TL598 (optimizirana preciznost i dodat je ulazni repetitor, respektivno);

2. Direktni analozi ruske proizvodnje - K1006EU4, KR1114EU4.

Dakle, kao što se može vidjeti iz gore navedenog, mikro krug još uvijek nije zastario i može se aktivno koristiti u modernim izvorima napajanja kao čvorni element.

Jedna od opcija za prekidačko napajanje bazirano na TL494

Dijagram napajanja je ispod.

Rice. 4. Krug napajanja

Ovdje su dva tranzistora sa efektom polja (obavezno pričvršćena na hladnjak) odgovorna za izjednačavanje struje. Moraju se napajati iz zasebnog izvora jednosmerna struja. Pogodno, na primjer, modularno DC-DC pretvarač, kao što je TEN 12-2413 ili ekvivalentan.

Iz izlaznih namotaja transformatora trebalo bi doći oko 34 V (nekoliko se mogu kombinirati).

Rice. 5. Druga verzija napajanja

Ovo kolo implementira napajanje sa podesivim izlaznim naponom (do 30V) i strujnim pragom (do 5A).

Step-down transformator djeluje kao galvanska izolacija. Izlaz sekundarnog namotaja (ili skupa povezanih sekundarnih namotaja) trebao bi biti oko 40V.

L1 – toroidni gas. VD1 je Schottky dioda, ugrađena na radijator, jer je uključena u krug ispravljanja.

Parovi otpornika R9 i 10, kao i R3 i 4, koriste se za fino podešavanje napona i struje.

Pored VD1 diode, na radijator treba postaviti i sljedeće:

1. Diodni most (prikladan, na primjer, KBPC 3510);

2. Tranzistor (KT827A je korišten u kolu, analogni su mogući);

3. Shunt (označen R12 na dijagramu);

4. Prigušnica (kalem L1).

Najbolje je ispušiti hladnjak na silu pomoću ventilatora (na primjer, hladnjak od 12 cm sa računara).

Indikatori struje i napona mogu biti digitalni (najbolje je uzeti gotove) ili analogni (potrebna je kalibracija skale).

Treća opcija

Rice. 6. Treća verzija napajanja

Konačna opcija implementacije.

Rice. 7. Izgled uređaja

Zbog činjenice da TL494 ima ugrađene ključne elemente male snage, tranzistori T3 i 4 su korišteni za kontrolu glavnog transformatora TR2, koji se zauzvrat napaja upravljačkim transformatorom TR1 (kojim upravljaju tranzistori T1 i 2) . Ispada da je to neka vrsta kaskade dvostruke kontrole.

Čok L5 je ručno namotan na žuti prsten (50 okretaja bakrene žice 1,5 mm).
Najtopliji elementi su tranzistori T3 i 4, kao i dioda D15. Treba ih montirati na hladnjake (po mogućnosti sa protokom zraka).

Prigušnica L2 se koristi u kolu za suzbijanje RF smetnji u kućnoj mreži.
Zbog činjenice da TL494 ne može raditi na visokim naponima, za napajanje se koristi poseban transformator (Tr3 je BV EI 382 1189, čiji je izlaz 9 V, 500 mA).

Sa tolikim brojem elemenata, sklopljeno kolo se lako uklapa u kućište Z4A, iako je ovo potonje potrebno malo modificirati kako bi se osigurao protok zraka (ventilator je postavljen na vrh).

Kompletna lista elemenata je data u nastavku.

PSU se povezuje na mrežu naizmjenična struja i obezbjeđuje napajanje konstantnim naponom u rasponu od 0-30V i strujom većom od 15A. Ograničenje struje i napona je pogodno podesivo.

Datum objave: 22.01.2018

Mišljenja čitalaca

• Aleksandar / 04.04.2019 - 08:25
  Da li biste mogli da podelite datoteku sa pečatom? Moguće putem e-pošte [email protected]

[+] Dopunjeno skalama i fotografijama.

Šema i opis izmjena

Rice. 1

Kao PWM regulator D1 koristi se mikro krug tipa TL494. Proizvodi ga brojne strane kompanije pod različitim nazivima. Na primjer, IR3M02 (SHARP, Japan), µA494 (FAIRCHILD, SAD), KA7500 (SAMSUNG, Koreja), MB3759 (FUJITSU, Japan) - itd. Sva ova mikrokola su analozi mikrokola KR1114EU4.

Prije nadogradnje morate provjeriti funkcionalnost UPS-a, inače od toga neće biti ništa dobro.

Uklonite prekidač 115/230V i utičnice za priključne kablove. Na mjesto gornje utičnice ugrađujemo PA1 mikroampermetar za 150 - 200 µA sa kasetofona, skidamo originalnu vagu, a umjesto nje ugrađujemo domaću vagu izrađenu programom FrontDesigner, prilažu datoteke vage.

Mjesto donje utičnice pokrivamo limom i izbušimo rupe za otpornike R4 i R10. Na stražnju ploču kućišta ugrađujemo terminale Cl1 i Cl2. Na UPS ploči ostavljamo žice koje dolaze iz GND i +12V sabirnica, lemimo ih na terminale Cl1 i Cl2. Povezujemo PS-ON žicu (ako postoji) na kućište (GND).

Koristeći sekač za metal, izrezali smo staze na UPS štampanoj ploči do pinova br. 1, 2, 3, 4, 13, 14, 15, 16 mikrokola DA1 i lemili delove prema dijagramu (Sl. 1).

Zamjenjujemo sve elektrolitičke kondenzatore na +12V sabirnici sa 25V kondenzatorima. Standardni ventilator M1 povezujemo preko regulatora napona DA2.
Prilikom ugradnje također je potrebno uzeti u obzir da se otpornici R12 i R13 zagrijavaju tijekom rada jedinice, moraju biti smješteni bliže ventilatoru.

Ispravno sastavljen, bez grešaka, uređaj se odmah pokreće. Promjenom otpora otpornika R10 provjeravamo granice podešavanja izlaznog napona, otprilike od 3 - 6 do 18 - 25 V (u zavisnosti od konkretnog slučaja). Odabiremo konstantni otpornik u seriji sa R10, ograničavajući gornju granicu podešavanja na nivo koji nam je potreban (recimo 14 V). Priključujemo opterećenje na terminale (sa otporom od 2 - 3 Ohma) i promjenom otpora otpornika R4 regulišemo struju u opterećenju.

Ako je na UPS naljepnici napisano +12 V 8 A, onda ne biste trebali pokušavati ukloniti 15 Ampera s nje.

Ukupno

To je to, možete zatvoriti krov. Ovaj uređaj se može koristiti kao laboratorijski blok napajanje i punjač baterija. U potonjem slučaju, otpornik R10 se mora koristiti za postavljanje konačnog napona za napunjenu bateriju (na primjer, 14,2 V za kiselinski akumulator automobila), spojiti opterećenje i postaviti struju punjenja otpornikom R4. U slučaju punjača za automobilske baterije, otpornik R10 može se zamijeniti stalnim.

U nekim slučajevima transformator je brujao; ovaj efekat je eliminisan povezivanjem kondenzatora od 0,1 µF sa pina br. 1 DA1 na kućište (GND) ili povezivanjem kondenzatora od 10 000 µF paralelno sa kondenzatorom C3.

Fajlovi

Vage za 8, 12, 16, 20A u FrontDesigneru
▼ 🕗 20.05.13. ⚖️ 7.3 Kb ⇣ 312

Kako sami napraviti punopravno napajanje s podesivim rasponom napona od 2,5-24 volta vrlo je jednostavno; svako to može ponoviti bez ikakvog radio-amaterskog iskustva.

Napravićemo ga od starog kompjuterskog napajanja, TX ili ATX, nije bitno, srećom, tokom godina PC ere, svaki dom je već nakupio dovoljnu količinu starog kompjuterskog hardvera i jedinica za napajanje je verovatno također tamo, tako da će troškovi domaćih proizvoda biti beznačajni, a za neke majstore bit će nula rubalja.

Dobio sam ovaj AT blok na modifikaciju.

Što moćnije koristite napajanje, to je bolji rezultat, moj donator je samo 250W sa 10 ampera na +12v sabirnici, ali u stvari sa opterećenjem od samo 4 A više ne može da se nosi, pada izlazni napon potpuno.

Pogledajte šta piše na kućištu.

Stoga, pogledajte sami kakvu struju planirate da dobijete iz svog regulisanog napajanja, ovog potencijala donatora i odmah ga uključite.

Postoji mnogo opcija za modifikaciju standardnog napajanja računara, ali sve se zasnivaju na promeni ožičenja IC čipa - TL494CN (njegovi analozi DBL494, KA7500, IR3M02, A494, MV3759, M1114EU, MPC494C, itd.).

Slika br. 0 Pinout mikrokola TL494CN i analoga.

Pogledajmo nekoliko opcija izvođenje krugova za napajanje računara, možda će jedan od njih biti vaš i rješavanje ožičenja će postati mnogo lakše.

Šema br. 1.

Hajdemo na posao.
Prvo morate rastaviti kućište napajanja, odvrnuti četiri vijka, ukloniti poklopac i pogledati unutra.

Tražimo čip na ploči sa gornje liste, ako ga nema, onda možete potražiti opciju modifikacije na internetu za svoj IC.

U mom slučaju, na ploči je pronađen KA7500 čip, što znači da možemo početi proučavati ožičenje i lokaciju nepotrebnih dijelova koje treba ukloniti.

Radi lakšeg rukovanja, prvo potpuno odvrnite cijelu ploču i uklonite je iz kućišta.

Na fotografiji konektor za napajanje je 220v.

Isključimo napajanje i ventilator, zalemimo ili izrežemo izlazne žice tako da ne ometaju naše razumijevanje kola, ostavimo samo one potrebne, jednu žutu (+12v), crnu (zajedničku) i zelenu* (start ON) ako postoji.

Moja AT jedinica nema zelenu žicu, tako da se uključuje odmah kada se uključi u utičnicu. Ako je jedinica ATX, onda mora imati zelenu žicu, mora biti zalemljena na "uobičajenu", a ako želite napraviti zasebno dugme za napajanje na kućištu, onda samo stavite prekidač u razmak ove žice .

Sada morate pogledati koliko volti koštaju izlazni veliki kondenzatori, ako kažu manje od 30v, onda ih trebate zamijeniti sličnim, samo s radnim naponom od najmanje 30 volti.

Na fotografiji su crni kondenzatori kao zamjena za plavi.

To je učinjeno jer će naša modificirana jedinica proizvoditi ne +12 volti, već do +24 volta, a bez zamjene kondenzatori će jednostavno eksplodirati prilikom prvog testa na 24v, nakon nekoliko minuta rada. Prilikom odabira novog elektrolita nije preporučljivo smanjiti kapacitet, uvijek se preporučuje povećanje.

Najvažniji dio posla.
Uklonit ćemo sve nepotrebne dijelove iz kabelskog svežnja IC494 i zalemiti ostale nominalne dijelove tako da dobijemo ovakav kabelski svežanj (slika br. 1).

Rice. Br. 1 Promjena u ožičenju mikrokola IC 494 (revizijska shema).

Trebat će nam samo ove noge mikrokola br. 1, 2, 3, 4, 15 i 16, na ostalo ne obraćajte pažnju.

Rice. Br. 2 Opcija za poboljšanje na primjeru šeme br. 1

Objašnjenje simbola.

Trebalo bi da uradiš nešto ovako, nalazimo nogu broj 1 (gdje je tačka na tijelu) mikrokola i proučavamo šta je na njega spojeno, sva kola moraju biti uklonjena i isključena. Ovisno o tome kako će staze biti raspoređene i dijelovi zalemljeni u vašoj specifičnoj modifikaciji ploče, odabirete najbolja opcija modifikacije, to bi moglo biti odlemljenje i podizanje jedne noge dijela (pucanje lanca) ili bi bilo lakše rezati gusjenicu nožem. Nakon što smo se odlučili za akcioni plan, počinjemo proces preuređenja prema šemi revizije.

Fotografija prikazuje zamjenu otpornika sa potrebnom vrijednošću.

Na fotografiji - podizanjem nogu nepotrebnih dijelova razbijamo lance.

Neki otpornici koji su već zalemljeni u dijagram ožičenja mogu biti prikladni bez njihove zamjene, na primjer, trebamo staviti otpornik na R=2.7k spojen na "zajedničku", ali već postoji R=3k spojen na "zajedničku" “, ovo nam sasvim odgovara i ostavljamo ga nepromijenjenim (primjer na slici br. 2, zeleni otpornici se ne mijenjaju).

Na slici- izrezati staze i dodati nove skakače, zapisati stare vrijednosti ​​​ markerom, možda ćete morati sve vratiti nazad.

Stoga pregledavamo i ponavljamo sva kola na šest krakova mikrokola.

Ovo je bila najteža tačka u preradi.

Izrađujemo regulatore napona i struje.

Uzimamo varijabilne otpornike od 22k (regulator napona) i 330Ohm (regulator struje), na njih zalemimo dvije žice od 15cm, druge krajeve zalemimo na ploču prema dijagramu (sl. br. 1). Instalirajte na prednjoj ploči.

Kontrola napona i struje.
Za kontrolu nam je potreban voltmetar (0-30v) i ampermetar (0-6A).

Ovi uređaji se mogu kupiti u kineskim internet trgovinama po najpovoljnijoj cijeni, moj voltmetar me koštao samo 60 rubalja s dostavom. (Voltmetar: )

Koristio sam svoj ampermetar, iz starih zaliha SSSR-a.

BITAN- unutar uređaja se nalazi strujni otpornik (strujni senzor), koji nam je potreban prema dijagramu (slika br. 1), stoga, ako koristite ampermetar, ne morate instalirati dodatni strujni otpornik; potrebno ga je instalirati bez ampermetra. Obično se pravi domaći RC, žica D = 0,5-0,6 mm je namotana oko MLT otpora od 2 vata, okrećite se za okretanje cijelom dužinom, zalemite krajeve na terminale otpora, to je sve.

Svako će napraviti tijelo uređaja za sebe.
Možete ga ostaviti potpuno metalnim izrezivanjem rupa za regulatore i upravljačke uređaje. Koristio sam ostatke laminata, lakše ih je bušiti i rezati.

Predmetno mikrokolo spada na listu najčešćih i najčešće korištenih integriranih kola elektronska kola. Njegov prethodnik je bila UC38xx serija PWM kontrolera iz Unitrodea. 1999. godine ovu kompaniju je kupio Texas Instruments i od tada je počeo razvoj linije ovih kontrolera, što je dovelo do stvaranja početkom 2000-ih. Čipovi serije TL494. Osim već spomenutih UPS-a, mogu se naći u DC regulatorima napona, kontroliranim pogonima, mekim starterima - jednom riječju, gdje god se koristi PWM regulacija.

Među kompanijama koje su klonirale ovaj čip su i svjetski poznati brendovi kao što su Motorola, Inc, International Rectifier, Fairchild Semiconductor, ON Semiconductor. Svi daju Detaljan opis svojih proizvoda, takozvani TL494CN datasheet.

Dokumentacija

Analiza opisa tipa mikrokola u pitanju iz različitih proizvođača pokazuje praktični identitet njegovih karakteristika. Količina informacija koje pružaju različite kompanije gotovo je ista. Štaviše, TL494CN datasheet brendova kao što su Motorola, Inc i ON Semiconductor repliciraju jedni druge u svojoj strukturi, slikama, tabelama i grafikonima. Prezentacija materijala od strane Texas Instruments-a je nešto drugačija od njih, ali pažljivim proučavanjem postaje jasno da se radi o identičnom proizvodu.

Svrha TL494CN čipa

Tradicionalno, počet ćemo ga opisivati ​​njegovom svrhom i listom internih uređaja. To je PWM kontroler fiksne frekvencije namijenjen prvenstveno za UPS aplikacije, koji sadrži sljedeće uređaje:

• pilasti generator napona (RPG);
• Pojačala grešaka;
• izvor referentnog napona +5 V;
• krug za podešavanje “mrtvog vremena”;
• izlazna struja do 500 mA;
• shema za odabir jednotaktnog ili dvotaktnog načina rada.

Granični parametri

Kao i svaki drugi mikro krug, opis TL494CN mora nužno sadržavati listu maksimalno dozvoljenih karakteristika performansi. Hajde da ih damo na osnovu podataka kompanije Motorola, Inc:

1. Napon napajanja: 42 V.
2. Napon kolektora izlaznog tranzistora: 42 V.
3. Izlazna struja kolektora tranzistora: 500 mA.
4. Opseg ulaznog napona pojačala: - 0,3 V do +42 V.
5. Rasipanje snage (na t< 45 °C): 1000 мВт.
6. Raspon temperature skladištenja: od -55 do +125 °C.
7. Raspon radne temperature okruženje: od 0 do +70 °C.

Treba napomenuti da je parametar 7 za TL494IN čip nešto širi: od -25 do +85 °C.

TL494CN dizajn čipa

Opis zaključaka njegovog kućišta na ruskom jeziku prikazan je na donjoj slici.

Mikrokrug je smješten u plastično (to je označeno slovom N na kraju njegove oznake) 16-pinsko kućište s pinama tipa PDP.

Njegov izgled je prikazan na fotografiji ispod.

TL494CN: funkcionalni dijagram

Dakle, zadatak ovog mikrokola je modulacija širine impulsa (PWM, ili Pulse Width Modulated (PWM)) naponskih impulsa generiranih unutar reguliranih i nereguliranih UPS-ova. U izvorima napajanja prvog tipa, raspon trajanja impulsa, u pravilu, dostiže maksimalnu moguću vrijednost (~ 48% za svaki izlaz u push-pull krugovima, koji se široko koriste za napajanje audio pojačala automobila).

TL494CN čip ima ukupno 6 izlaznih pinova, od kojih su 4 (1, 2, 15, 16) ulazi za interne pojačivače grešaka koji se koriste za zaštitu UPS-a od strujnih i potencijalnih preopterećenja. Pin #4 je signalni ulaz od 0 do 3V za podešavanje radnog ciklusa pravougaonog izlaza, a #3 je komparatorski izlaz i može se koristiti na nekoliko načina. Još 4 (brojevi 8, 9, 10, 11) su slobodni kolektori i emiteri tranzistora sa maksimalnom dozvoljenom strujom opterećenja od 250 mA (u dugoročnom režimu ne više od 200 mA). Mogu se povezati u paru (9 sa 10, i 8 sa 11) za kontrolu moćnih polja sa maksimalnom dozvoljenom strujom od 500 mA (ne više od 400 mA u kontinuiranom režimu).

Koja je unutrašnja struktura TL494CN? Njegov dijagram je prikazan na donjoj slici.

Mikrokolo ima ugrađen izvor referentnog napona (RES) +5 V (br. 14). Obično se koristi kao referentni napon (sa preciznošću od ± 1%), napaja se na ulaze kola koja ne troše više od 10 mA, na primjer, na pin 13 za odabir jedno- ili dvotaktnih režima rada uređaja. mikro krug: ako je na njemu prisutno +5 V, odabire se drugi način rada, ako je na njemu minus napon napajanja - prvi.

Za podešavanje frekvencije generatora napona rampe (RVG), koriste se kondenzator i otpornik, spojeni na pinove 5 i 6, respektivno. I, naravno, mikrokolo ima pinove za povezivanje plus i minus napajanja (brojevi 12 i 7, respektivno) u rasponu od 7 do 42 V.

Dijagram pokazuje da postoji niz drugih internih uređaja u TL494CN. Opis njihove funkcionalne svrhe na ruskom jeziku bit će dat u nastavku kako se materijal predstavlja.

Funkcije ulaznih pinova

Kao i svaki drugi elektronski uređaj. dotično mikrokolo ima svoje ulaze i izlaze. Počećemo od prvih. Lista ovih TL494CN pinova je već data gore. Opis njihove funkcionalne svrhe na ruskom jeziku bit će dat u nastavku s detaljnim objašnjenjima.

Zaključak 1

Ovo je pozitivan (neinvertujući) ulaz pojačavača greške 1. Ako je njegov napon niži od napona na pinu 2, izlaz pojačavača greške 1 će biti nizak. Ako je veći nego na pinu 2, signal pojačavača greške 1 će postati visok. Izlaz pojačala u suštini prati pozitivni ulaz koristeći pin 2 kao referencu. U nastavku će biti detaljnije opisane funkcije pojačivača greške.

Zaključak 2

Ovo je negativni (invertujući) ulaz pojačala greške 1. Ako je ovaj pin viši od pina 1, izlaz pojačavača greške 1 će biti nizak. Ako je napon na ovom pinu niži od napona na pinu 1, izlaz pojačala će biti visok.

Zaključak 15

Radi potpuno isto kao # 2. Često se drugo pojačalo greške ne koristi u TL494CN. Priključni krug u ovom slučaju sadrži pin 15 jednostavno spojen na 14 (referentni napon +5 V).

Zaključak 16

Radi na isti način kao i broj 1. Obično je priključen na zajednički broj 7 kada se ne koristi drugo pojačalo greške. Kada je pin 15 spojen na +5V i pin 16 spojen na zajednički, izlaz drugog pojačala je nizak i stoga nema utjecaja na rad čipa.

Zaključak 3

Ovaj pin i svako interno TL494CN pojačalo su spojeni zajedno preko dioda. Ako se izlazni signal nekog od njih promijeni sa niskog na visoki nivo, zatim na broju 3 također ide visoko. Kada signal na ovom pinu pređe 3,3 V, izlazni impulsi se isključuju (nulti radni ciklus). Kada je napon na njemu blizu 0 V, trajanje impulsa je maksimalno. Između 0 i 3,3 V, širina impulsa je od 50% do 0% (za svaki od izlaza PWM kontrolera - na pinovima 9 i 10 u većini uređaja).

Ako je potrebno, pin 3 se može koristiti kao ulazni signal ili se može koristiti za obezbjeđivanje prigušenja brzine promjene širine impulsa. Ako je napon na njemu visok (> ~3.5V), ne postoji način da se pokrene UPS na PWM kontroleru (neće biti impulsa iz njega).

Zaključak 4

Kontroliše opseg radnog ciklusa izlaznih impulsa (engleski Dead-Time Control). Ako je napon na njemu blizu 0 V, mikrokolo će moći da izbaci i najmanju moguću i maksimalnu širinu impulsa (koja je određena drugim ulaznim signalima). Ako se napon od oko 1,5 V primeni na ovaj pin, širina izlaznog impulsa će biti ograničena na 50% njegove maksimalne širine (ili ~25% radnog ciklusa za režim push-pull PWM kontrolera). Ako je napon visok (>~3.5V), ne postoji način da se pokrene UPS na TL494CN. Njegov spojni krug često sadrži br. 4, spojen direktno na masu.

• Važno je zapamtiti! Signal na pinovima 3 i 4 bi trebao biti ispod ~3,3 V. Ali šta se događa ako je blizu, na primjer, +5 V? Kako će se tada ponašati TL494CN? Kolo pretvarača napona na njemu neće generirati impulse, tj. neće biti izlaznog napona iz UPS-a.

Zaključak 5

Služi za povezivanje vremenskog kondenzatora Ct, sa svojim drugim kontaktom spojenim na masu. Vrijednosti kapacitivnosti su obično između 0,01 µF i 0,1 µF. Promjene vrijednosti ove komponente dovode do promjene frekvencije GPG-a i izlaznih impulsa PWM kontrolera. Obično se koriste visokokvalitetni kondenzatori sa vrlo niskim temperaturnim koeficijentom (sa vrlo malom promjenom kapaciteta s temperaturom).

Zaključak 6

Za povezivanje otpornika za podešavanje pogona Rt, sa svojim drugim kontaktom spojenim na masu. Vrijednosti Rt i Ct određuju frekvenciju FPG-a.

• f = 1,1: (Rt x Ct).

Zaključak 7

Povezuje se na zajedničku žicu kruga uređaja na PWM kontroleru.

Zaključak 12

Označen je slovima VCC. Povezuje se na “plus” TL494CN napajanja. Njegov spojni krug obično sadrži br. 12, spojen na prekidač napajanja. Mnogi UPS-ovi koriste ovaj pin za uključivanje i isključivanje napajanja (i samog UPS-a). Ako je na njemu +12 V i broj 7 je uzemljen, GPN i ION mikrokola će raditi.

Zaključak 13

Ovo je ulaz za način rada. Njegovo funkcioniranje je gore opisano.

Funkcije izlaznog pina

Takođe su gore navedeni za TL494CN. Opis njihove funkcionalne svrhe na ruskom jeziku bit će dat u nastavku s detaljnim objašnjenjima.

Zaključak 8

Ovaj čip ima 2 NPN tranzistora, koji su njegovi izlazni prekidači. Ovaj pin je kolektor tranzistora 1, obično spojen na izvor konstantnog napona (12 V). Međutim, u krugovima nekih uređaja koristi se kao izlaz, a na njemu se može vidjeti kvadratni val (kao na br. 11).

Zaključak 9

Ovo je emiter tranzistora 1. On pokreće UPS tranzistor snage (FET u većini slučajeva) u push-pull krugu, bilo direktno ili preko međutranzistora.

Zaključak 10

Ovo je emiter tranzistora 2. U jednocikličnom režimu, signal na njemu je isti kao na br. 9. U push-pull modu, signali na br. 9 i 10 su antifazni, tj. kada je nivo signala nivo signala. je visoka na jednom, zatim je niska na drugoj, i obrnuto. U većini uređaja, signali iz emitera izlaznih tranzistorskih prekidača dotičnog mikrokola kontrolišu moćne tranzistori sa efektom polja, koji se uključuju kada je napon na pinovima 9 i 10 visok (iznad ~3,5 V, ali ne u na bilo koji način se odnose na nivo od 3,3 V na br. 3 i 4).

Zaključak 11

Ovo je kolektor tranzistora 2, obično spojen na izvor konstantnog napona (+12 V).

• Bilješka: U uređajima baziranim na TL494CN, njegov spojni krug može sadržavati i kolektore i emitere tranzistora 1 i 2 kao izlaze PWM kontrolera, iako je druga opcija češća. Postoje, međutim, opcije kada su tačno pinovi 8 i 11 izlazi. Ako pronađete mali transformator u krugu između mikrokola i tranzistora s efektom polja, izlazni signal se najvjerojatnije uzima od njih (sa kolektora).

Zaključak 14

Ovo je ION izlaz, također gore opisan.

Princip rada

Kako radi TL494CN čip? Daćemo opis kako to radi na osnovu materijala kompanije Motorola, Inc. Izlaz modulacije širine impulsa se postiže poređenjem pozitivnog rampe signala iz kondenzatora Ct sa bilo kojim od dva kontrolna signala. Logička kola NOR upravljaju izlaznim tranzistorima Q1 i Q2, otvarajući ih samo kada signal na ulazu sata (C1) flip-flopa (pogledajte funkcionalni dijagram TL494CN) padne na nisko.

Dakle, ako je ulaz C1 okidača na jednoj logičkoj razini, tada su izlazni tranzistori zatvoreni u oba načina rada: jednociklični i push-pull. Ako postoji signal na ovom ulazu, tada se u push-pull modu tranzistor otvara jedan po jedan kada prekid taktnog impulsa stigne na okidač. U single-ended modu, flip-flop se ne koristi i oba izlazna prekidača se otvaraju sinhrono.

Ovo otvoreno stanje (u oba načina) moguće je samo u onom dijelu GPG perioda kada je napon pilasti veći od kontrolnih signala. Dakle, povećanje ili smanjenje vrijednosti kontrolnog signala uzrokuje odgovarajuće linearno povećanje ili smanjenje širine naponskih impulsa na izlazima mikrokola.

Napon sa pina 4 (kontrola mrtvog vremena), ulazi pojačavača greške ili povratni signal ulaz sa pina 3 mogu se koristiti kao kontrolni signali.

Prvi koraci u radu sa mikrokolo

Prije izrade bilo kojeg korisnog uređaja, preporučuje se da naučite kako TL494CN radi. Kako provjeriti njegovu funkcionalnost?

Uzmite svoju matičnu ploču, instalirajte čip na nju i povežite žice prema dijagramu ispod.

Ako je sve ispravno spojeno, krug će raditi. Ostavite igle 3 i 4 neslobodne. Upotrijebite svoj osciloskop da provjerite rad GPG-a - trebali biste vidjeti pilasti napon na pinu 6. Izlazi će biti nula. Kako odrediti njihove performanse u TL494CN. Može se provjeriti na sljedeći način:

1. Povežite izlaz povratne sprege (br. 3) i izlaz za kontrolu mrtvog vremena (br. 4) na zajednički terminal (br. 7).
2. Sada biste trebali otkriti pravokutne impulse na izlazima mikrokola.

Kako pojačati izlazni signal?

Izlaz TL494CN je prilično niska struja, i naravno želite više snage. Dakle, moramo dodati neke tranzistore snage. Najlakši za korištenje (i vrlo lako nabaviti - sa stare matične ploče računala) su n-kanalni MOSFET-i za napajanje. Istovremeno, moramo invertirati izlaz TL494CN, jer ako na njega povežemo n-kanalni MOSFET, tada će u nedostatku impulsa na izlazu mikrokola biti otvoren za protok jednosmjerne struje . Možda jednostavno pregori... Tako da izvadimo univerzalni NPN tranzistor i povežemo ga prema dijagramu ispod.

MOSFET snage u ovom kolu kontrolira se u pasivnom modu. Nije baš dobro, ali za testiranje i male snage je u redu. R1 u kolu je opterećenje NPN tranzistora. Odaberite ga prema maksimalnoj dozvoljenoj struji kolektora. R2 predstavlja opterećenje našeg stepena snage. U sljedećim eksperimentima bit će zamijenjen transformatorom.

Ako sada osciloskopom pogledamo signal na pin 6 mikrokola, vidjet ćemo "testeru". Na broju 8 (K1) i dalje se vide pravougaoni impulsi, a na odvodu MOS tranzistora su impulsi istog oblika, ali veće jačine.

Kako povećati izlazni napon?

Hajde sada da dobijemo veći napon koristeći TL494CN. Shema uključivanja i ožičenja je ista - na matičnoj ploči. Naravno, nemoguće je postići dovoljno visok napon na njemu, pogotovo jer nema hladnjaka na energetskim MOS tranzistorima. Pa ipak, spojite mali transformator na izlazni stepen, prema ovom dijagramu.

Primarni namotaj transformatora sadrži 10 zavoja. Sekundarni namotaj sadrži oko 100 zavoja. Dakle, omjer transformacije je 10. Ako primijenite 10V na primarni, trebali biste dobiti oko 100V izlaz. Jezgro je napravljeno od ferita. Možete koristiti jezgro srednje veličine iz transformatora napajanja računara.

Budite oprezni, izlaz transformatora je pod visokim naponom. Struja je veoma mala i neće vas ubiti. Ali možete dobiti dobar pogodak. Još jedna opasnost je da ako instalirate veliki kondenzator na izlazu, on će akumulirati veliko punjenje. Stoga, nakon isključivanja kruga, treba ga isprazniti.

Na izlazu kruga možete uključiti bilo koji indikator poput sijalice, kao na slici ispod.

Radi na jednosmjernom naponu i potrebno mu je oko 160V da upali. (Napajanje za cijeli uređaj je oko 15 V - red veličine niže.)

Kolo s transformatorskim izlazom se široko koristi u bilo kojem UPS-u, uključujući i napajanje za PC. Kod ovih uređaja, prvi transformator, povezan preko tranzistorskih prekidača na izlaze PWM kontrolera, služi za odvajanje niskonaponskog dijela kola, uključujući TL494CN, od njegovog visokonaponskog dijela koji sadrži mrežni naponski transformator.

Regulator napona

U pravilu, u malim elektroničkim uređajima domaće izrade, napajanje se osigurava standardnim PC UPS-om napravljenim na TL494CN. Šema povezivanja za napajanje računara je dobro poznata, a same jedinice su lako dostupne, jer se milioni starih računara svake godine odlažu ili prodaju za rezervne delove. Ali po pravilu, ovi UPS-ovi proizvode napone ne veće od 12 V. Ovo je prenisko za frekventni pretvarač. Naravno, možete pokušati koristiti PC UPS višeg napona za 25V, ali bi ga bilo teško pronaći, a previše snage bi se raspršilo na 5V u logičkim vratima.

Međutim, na TL494 (ili analognim) možete izgraditi bilo koje strujno kolo sa izlazom povećane snage i napona. Koristeći tipične dijelove iz PC UPS-a i MOSFET-ove napajanja sa matične ploče, možete napraviti PWM regulator napona koristeći TL494CN. Krug pretvarača je prikazan na donjoj slici.

Na njemu možete vidjeti dijagram mikrokola i izlaznog stupnja koristeći dva tranzistora: univerzalni npn- i moćni MOS.

Glavni dijelovi: T1, Q1, L1, D1. Bipolarni T1 se koristi za upravljanje energetskim MOSFET-om povezanim na pojednostavljen način, tzv. "pasivno". L1 je induktivna prigušnica od starog HP štampača (oko 50 okretaja, visine 1 cm, širine 0,5 cm sa namotajima, otvorena prigušnica). D1 je s drugog uređaja. TL494 je povezan na alternativni način gore navedenom, iako se može koristiti bilo koji način.

C8 je mali kondenzator za sprečavanje uticaja buke koji ulazi u ulaz pojačivača greške, vrednost od 0,01uF će biti manje-više normalna. Velike vrijednosti će usporiti podešavanje potrebnog napona.

C6 je još manji kondenzator, koristi se za filtriranje visokofrekventnih smetnji. Kapacitet mu je do nekoliko stotina pikofarada.