Công nghệ, Thiết bị điện tử
TL494CN: Sơ đồ hệ thống dây điện, một mô tả về, mạch biến tần Nga
Switching Power Supplies (UPS) là rất phổ biến. Máy tính mà bạn đang sử dụng có UPS với nhiều điện áp đầu ra (12, -12, 5, -5 và + 3.3 V, ít nhất). Hầu như tất cả các khối như vậy có một chip điều khiển PWM thường gõ TL494CN. tương tự của nó - con chip M1114EU4 trong nước (KR1114EU4).
nhà sản xuất
Chip coi đề cập đến danh sách các mạch điện tử tích hợp phổ biến nhất và sử dụng rộng rãi của. Đó là tiền thân của bộ điều khiển PWM công ty một loạt UC38hh Unitrode. Năm 1999 công ty được mua lại bởi Texas Instruments, và kể từ đó bắt đầu phát triển các dòng điều khiển, dẫn đến việc tạo ra trong đầu những năm 2000. loạt chip TL494. Bên cạnh đã đề cập ở trên UPS, chúng có thể được tìm thấy trong các bộ điều chỉnh điện áp không đổi, một thiết bị truyền động điều khiển, trong người mới bắt đầu mềm - trong ngắn hạn, bất cứ nơi nào sử dụng điều khiển PWM.
Trong số các công ty nhân bản chip này bao gồm thế giới như vậy thương hiệu nổi tiếng như Motorola, Inc, International Rectifier, Fairchild Semiconductor, ON Semiconductor. Tất cả trong số họ cung cấp một mô tả chi tiết về sản phẩm của mình, cái gọi là TL494CN datasheet.
tài liệu
Phân tích thuộc loại này giới thiệu chip từ các nhà sản xuất khác nhau cho thấy bản sắc thực tế của đặc điểm của nó. Khối lượng thông tin, thúc đẩy bởi các công ty khác nhau, gần như giống nhau. Hơn nữa, TL494CN bảng dữ liệu từ các nhãn hiệu như Motorola, Inc và ON Semiconductor lặp đi lặp lại trong cấu trúc của nó, trích dẫn số liệu, bảng biểu và biểu đồ. Nó là hơi khác so với họ ở trình bày của các vật liệu từ Texas Instruments, nhưng trên gần nghiên cứu nó trở nên rõ ràng thế nào là một sản phẩm giống hệt nhau.
Hẹn Chip TL494CN
Mô tả truyền thống của nó bắt đầu với việc bổ nhiệm và danh sách các thiết bị bên trong. Nó là một bộ điều khiển PWM với một tần số cố định, tốt nhất là dành cho sử dụng trong UPS, và có các tính năng sau:
- máy phát điện răng cưa (STG);
- bộ khuếch đại lỗi;
- một nguồn tài liệu tham khảo (tham khảo) điện áp 5 V;
- mạch điều chỉnh "thời gian chết";
- transistor đầu ra chuyển vào hiện tại đến 500 mA;
- mạch lựa chọn một hoặc chế độ hai thì hoạt động.
thiết lập giới hạn
Như với bất kỳ chip khác trong mô tả TL494CN nhất thiết phải có một danh sách các hiệu suất tối đa cho phép. Hãy cung cấp cho họ trên cơ sở của Motorola, Inc:
- điện áp cung cấp: 42 V
- Các nhà sưu tập điện áp của V. transistor đầu ra 42
- Hiện thu transistor đầu ra: 500 mA.
- Khuếch đại dải điện áp đầu vào từ - 0,3 V đến 42 V.
- tản quyền lực (tại t <45 ° C): 1000 mW.
- Nhiệt độ bảo quản: -55 đến 125 ° C.
- Phạm vi nhiệt độ hoạt động 0-70 ° C.
Cần lưu ý rằng tham số 7 TL494IN con chip hơi rộng từ -25 đến 85 ° C.
thiết kế chip TL494CN
Mô tả ở rút Nga trên cơ thể của nó được thể hiện trong hình bên dưới.
Con chip này được đặt trong một nhựa (như được chỉ ra bởi chữ N ở cuối các biểu tượng của nó) 16-pin gói với kiểu PDP-pin.
Bề ngoài nó được hiển thị trong các bức ảnh dưới đây.
TL494CN: một mạch chức năng
Như vậy, nhiệm vụ của mạch này là một pulse width modulation (PWM hoặc Engl. Xung biến điệu rộng (PWM)) của xung điện áp được tạo ra trong cả hai UPS quy định và không được kiểm soát. Các khối sức mạnh của các loại đầu tiên của phạm vi độ dài xung thường đạt giá trị lớn nhất có thể (~ 48% cho mỗi đầu ra trong mạch push-pull, được sử dụng rộng rãi để điện khuếch đại âm thanh ô tô).
TL494CN chip có tổng cộng sáu thiết bị đầu cuối cho tín hiệu đầu ra, bốn trong số họ (1, 2, 15, 16) là đầu vào nội bộ của các bộ khuếch đại lỗi, được sử dụng để bảo vệ các UPS từ quá tải hiện tại và tiềm năng. Liên № 4 - là tín hiệu đầu vào của 0-3 V để điều chỉnh tỷ lệ bổn phận của xung đầu ra hình chữ nhật, và № 3 là sản phẩm của sự so sánh và có thể được sử dụng theo nhiều cách. Một 4 (số 8, 9, 10, 11) là nhà sưu tập miễn phí và phát thải của transistor với tối đa cho phép tải trọng hiện tại là 250 mA (với hoạt động liên tục không quá 200 mA). Họ có thể được kết nối theo cặp (9, 10, và 8 đến 11) để kiểm soát lĩnh vực mạnh mẽ transistor (MOSFET-transistor) với một phép hiện hành tối đa là 500 mA (không quá 400 mA hoạt động liên tục).
thiết bị TL494CN nội bộ là gì? Đề án nó được hiển thị bên dưới.
Chip có nguồn tích hợp điện áp tham chiếu (PEI) +5 (№ 14). Nó thường được sử dụng như một điện áp tham chiếu (trong vòng ± 1%) áp dụng cho các mạch đầu vào mà tiêu thụ ít hơn 10 mA, ví dụ, trên thiết bị đầu cuối 13 chọn chế độ một hoặc hai đột quỵ của mạch hoạt động: sự hiện diện bản 5 được lựa chọn chế độ thứ hai nếu nó trừ điện áp - đầu tiên.
Để điều chỉnh tần số của máy phát điện răng cưa (STG), các tụ điện và điện trở nối với các đầu 5 và 6 tương ứng. Tất nhiên, chip có thiết bị đầu cuối để kết nối các nguồn năng lượng cộng và trừ (số 12 và 7, tương ứng) trong khoảng 7-42 V.
Từ sơ đồ rõ ràng là có một số thiết bị nội TL494CN. Mô tả bằng tiếng Nga của chức năng của họ sẽ được đưa ra dưới đây trong quá trình trình bày.
chức năng đầu ra của tín hiệu đầu vào
Giống như bất kỳ thiết bị điện tử khác. coi chip có đầu vào và đầu ra của riêng mình. Chúng tôi sẽ bắt đầu với những người đầu tiên. Nó đã có một danh sách những phát hiện này TL494CN đã được đưa ra. Mô tả bằng tiếng Nga chức năng của họ sẽ được cung cấp thêm với lời giải thích chi tiết.
kết luận 1
Đây dương (phi nghịch đảo) đầu vào của bộ khuếch đại tín hiệu lỗi 1. Khi điện áp trên nó là thấp hơn so với điện áp tại nhà ga 2, đầu ra của bộ khuếch đại lỗi 1 sẽ có một mức độ thấp. Nếu nó là cao hơn ở pin 2, tín hiệu khuếch đại lỗi 1 trở thành cao. Đầu ra của bộ khuếch đại tái tạo đáng kể đầu vào tích cực sử dụng O 2 như một tài liệu tham khảo. khuếch đại chức năng báo lỗi sẽ được mô tả chi tiết dưới đây.
kết luận 2
Đây âm (nghịch đảo) đầu vào của bộ khuếch đại tín hiệu lỗi 1. Nếu sản lượng cao hơn tại pin 1, sai số khuếch đại 1 đầu ra sẽ thấp. Nếu điện áp tại pin này là ít hơn so với điện áp tại nhà ga 1, đầu ra bộ khuếch đại cao.
kết luận 15
Nó hoạt động hoàn toàn giống như số 2. Thông thường, bộ khuếch đại lỗi thứ hai không được sử dụng TL494CN. Đề án đưa vào trường hợp này chỉ đơn giản bao gồm một pin 15 kết nối với 14 (điện áp tham chiếu + 5V).
kết luận 16
Nó hoạt động giống như các số 1. Nó thường được gắn liền với tổng số 7, khi bộ khuếch đại thứ hai không phải là do lỗi sử dụng. Với pin 15 kết nối với 5 V và № 16 kết nối với một đầu ra bộ khuếch đại thứ hai chung là thấp và do đó không có tác dụng trên chip.
kết luận 3
liên hệ này và mỗi bộ khuếch đại nội TL494CN kết nối với nhau thông qua điốt. Nếu đầu ra của bất kỳ trong số họ thay đổi từ mức thấp đến mức cao, sau đó nó cũng № 3 trở thành cao. Khi tín hiệu trên pin này vượt quá 3,3 volt, xung đầu ra bị tắt (zero duty cycle). Khi điện áp trên nó là gần 0, tối đa độ rộng xung. Giữa 0 và 3,3 V, độ rộng xung là từ 50% xuống còn 0% (đối với mỗi người trong số các kết quả đầu ra bộ điều khiển PWM - ở các nhà ga 9 và 10 trong hầu hết các ứng dụng).
Nếu cần thiết, theo dõi 3 có thể được sử dụng như một tín hiệu đầu vào, hoặc có thể được dùng để cung cấp giảm xóc độ rộng xung dốc. Nếu điện áp trên nó là cao (> ~ 3,5 V), không có cách nào để bắt đầu điều khiển PWM UPS (xung bị thiếu từ nó).
kết luận 4
Nó điều khiển phạm vi tỷ lệ thi hành công vụ của xung đầu ra (Engl. Chết-Time Control). Nếu điện áp trên nó là gần 0, thiết bị có khả năng tạo ra cả thấp nhất có thể, và độ rộng xung tối đa (được định nghĩa bởi các tín hiệu đầu vào). Nếu điện áp đầu ra là khoảng 1,5 V, độ rộng xung đầu ra sẽ được giới hạn 50% chiều rộng tối đa của nó (chu kỳ nhiệm vụ hoặc ~ 25% đối với một push-pull chế độ điều khiển PWM). Nếu điện áp trên nó là cao (> ~ 3,5 V), không có cách nào để bắt đầu UPS TL494CN. Các mạch thường bao gồm bao gồm № 4 kết nối trực tiếp xuống đất.
- Điều quan trọng cần nhớ là! Các tín hiệu tại các nhà ga 3 và 4 nên được dưới khoảng 3,3 V. Và điều gì sẽ xảy ra khi nó gần, ví dụ, + 5V? Làm thế nào sau đó cư xử TL494CN? Lái xe chuyển đổi điện áp trong đó sẽ không tạo ra các xung, ví dụ: không phải là điện áp đầu ra của UPS.
kết luận 5
Nó đóng vai trò kết nối các tụ điện thời gian Ct, và tiếp xúc thứ hai của nó được kết nối với trái đất. giá trị điện dung thường từ 0,01 μF đến 0,1 μF. Những thay đổi trong giá trị của thành phần này dẫn đến một sự thay đổi trong các xung tần số và sản lượng GPN của bộ điều khiển PWM. Thường có được sử dụng tụ chất lượng cao với hệ số nhiệt độ rất thấp (một sự thay đổi rất nhỏ trong dung với nhiệt độ).
kết luận 6
Để kết nối vryamyazadayuschego điện trở Rt, và tiếp xúc thứ hai của nó được kết nối với trái đất. Giá trị Rt và Ct xác định FPG tần số.
- f = 1,1: (Rt x Ct).
kết luận 7
Ông tham gia xuống mặt đất mạch của thiết bị với bộ điều khiển PWM.
kết luận 12
Ông đánh dấu chữ VCC. Ông được sự tham gia của các "cộng» TL494CN cung cấp điện. Đề án bao gồm thường chứa № 12 kết nối với công tắc nguồn điện. Nhiều UPS sử dụng phát hiện này để bật sức mạnh (và UPS chính nó) và tắt nó đi. Nếu nó có một 12 V và số 7 là có căn cứ, FPG và ION con chip sẽ làm việc.
kết luận 13
Đây chế độ đầu vào của hoạt động. hoạt động của nó đã được mô tả ở trên.
Một chức năng xuất ra các tín hiệu đầu ra
họ đã liệt kê ở trên cho TL494CN. Mô tả bằng tiếng Nga chức năng của họ sẽ được đưa ra dưới đây với lời giải thích chi tiết.
kết luận 8
Chip này có hai NPN-transistor, đó là kết quả đầu ra chính của nó. Phát hiện này - các nhà sưu tập của transistor 1 thường được kết nối với một nguồn điện áp DC (12). Tuy nhiên, âm mưu của một số thiết bị được sử dụng như một đầu ra, và có thể được nhìn thấy trên uốn khúc của nó (như ở vị trí thứ 11).
kết luận 9
phát này của transistor 1. Nó điều khiển các bóng bán dẫn điện UPS (lĩnh vực ở hầu hết các trường hợp) trong mạch push-pull, hoặc trực tiếp hoặc thông qua một transistor trung gian.
kết luận 10
phát này của transistor 2. Trong hoạt động tín hiệu single-end nó là giống như trong № 9. Hai-đột quỵ chế độ tín hiệu №№ 9 và 10 trong đối vị tướng, t. E. Khi mức tín hiệu cao, mặt khác nó còn thấp, và ngược lại. Trong hầu hết các thiết bị tín hiệu đầu ra từ bộ phát của transistor switch điều khiển bởi chip mạnh mẽ coi FETs lái xe vào trạng thái ON khi điện áp tại các nhà ga 9 và 10 là cao (trên ~ 3,5 V, nhưng nó không áp dụng đối với mức 3,3 V tại № № 3 và 4).
kết luận 11
nhà sưu tập này của transistor 2 thường được kết nối với một nguồn điện áp trực tiếp (12 V).
- Lưu ý: trên các thiết bị mạch TL494CN kết hợp nó có thể bao gồm như bộ điều khiển PWM đầu ra cả hai nhà sưu tập vẫn phát thải của transistor 1 và 2, mặc dù phương án thứ hai là phổ biến hơn. Tuy nhiên, có những lựa chọn khi nó tiếp xúc 8 và 11 là những kết quả đầu ra. Nếu bạn tìm thấy một biến áp nhỏ trong mạch giữa chip và MOSFET, sản lượng có thể lấy nó với họ (với tiêu đề).
kết luận 14
Đây điện áp tham chiếu đầu ra, như đã mô tả ở trên.
nguyên tắc hoạt động
Làm thế nào để cho nó hoạt động TL494CN chip? Mô tả làm thế nào để cung cấp cho công việc của mình dựa trên Motorola, Inc. xung đầu ra với điều chế xung được thực hiện bằng cách so sánh các tín hiệu đoạn đường nối với một tụ Ct dương tính với bất kỳ của hai tín hiệu điều khiển. Logic NOR transistor đầu ra Q1 và Q2 điều khiển, mở chúng chỉ khi tín hiệu vào đầu vào đồng hồ (C1) cò (xem. TL494CN chức năng mạch) sẽ trở thành một mức độ thấp.
Như vậy, nếu đầu vào C1 kích hoạt logic một cấp, các bóng bán dẫn đầu ra đều đóng cửa trong cả hai chế độ hoạt động: đơn đã kết thúc và push-pull. Nếu tín hiệu đầu vào này được trình bày đồng hồ tần số trong push-pull công tắc chế độ transistor poocherdno mở trên xuất hiện của xung đồng hồ để kích hoạt các cắt. Trong chế độ single-end, kích hoạt sẽ không được sử dụng, và cả hai chìa khóa ra mở đồng bộ.
Đây là một trạng thái mở (trong cả hai chế độ) có thể chỉ trong một phần của giai đoạn GPN khi điện áp dốc lớn hơn tín hiệu điều khiển. Như vậy, tăng hoặc giảm độ lớn của tín hiệu điều khiển gây ra sự gia tăng tuyến tính hoặc tương ứng giảm độ rộng xung điện áp tại đầu ra chip.
Khi tín hiệu điều khiển có thể được áp dụng cho các thiết bị đầu cuối điện áp 4 (điều khiển "thời gian chết"), đầu vào bộ khuếch đại lỗi hoặc đầu vào của tín hiệu phản hồi từ các thiết bị đầu cuối 3.
Các bước đầu tiên để làm việc với chip
Trước khi làm bất kỳ thiết bị hữu ích, nó được khuyến khích để học cách làm việc TL494CN. Làm thế nào để kiểm tra xem nó đang làm việc?
Hãy ban phát triển của bạn, thiết lập con chip của mình và kết nối dây theo sơ đồ dưới đây.
Nếu tất cả mọi thứ được kết nối một cách chính xác, chương trình này sẽ làm việc. Rời khỏi chân 3 và 4 là không được tự do. Sử dụng dao động của bạn để kiểm tra GPN - để pin 6 bạn sẽ thấy một điện áp răng cưa. Các đầu ra sẽ là zero. Làm thế nào để chúng tôi xác định hiệu suất của họ trong TL494CN. Kiểm tra nó có thể được thực hiện như sau:
- Kết nối đầu ra phản hồi (№ 3) và đầu ra kiểm soát "chết thời gian» (№ 4) đến nhà ga thông thường (№ 7).
- Bây giờ bạn phải tìm ra các xung hình chữ nhật với kết quả đầu ra chip.
Làm thế nào để tăng tín hiệu đầu ra?
TL494CN đầu ra là khá thấp hiện nay, và bạn, tất nhiên, muốn quyền lực hơn. Do đó, chúng ta cần thêm một số bóng bán dẫn điện. Các đơn giản nhất để sử dụng (và rất dễ dàng để có được - từ bo mạch chủ máy tính cũ) n-kênh MOSFETs điện. do đó chúng tôi đã đảo ngược đầu ra TL494CN, t. K. Nếu chúng ta kết nối các kênh n MOS transistor sung, trong sự vắng mặt của một xung tại đầu ra của chip nó sẽ mở cho dòng chảy của dòng điện một chiều. Trong trường hợp này các transistor MOS có thể dễ dàng ghi ... Vì vậy, gat phổ NPN-transistor và kết nối theo sơ đồ sau.
transistor MOS mạnh mẽ trong mạch này được điều khiển bởi chế độ thụ động. Nó không phải là rất tốt, nhưng đối với mục đích thử nghiệm, và công suất thấp là rất thích hợp. R1 trong mạch là tải NPN-transistor. Chọn nó theo nhà sưu tập hiện tại tối đa cho phép của nó. R2 đại diện cho giai đoạn nạp năng lượng của chúng tôi. Trong các thí nghiệm, nó sẽ được thay thế bằng một máy biến áp.
Nếu bây giờ chúng ta nhìn vào đầu ra mạch tín hiệu dao động 6, bạn sẽ thấy một "cưa". Trên № 8 (K1) có thể xung hình chữ nhật vẫn còn nhìn thấy, và cống của transistor MOS đều giống nhau ở xung hình dạng, nhưng cường độ lớn hơn.
Làm thế nào để nâng cao điện áp đầu ra?
Bây giờ chúng ta hãy nhận được một số điện áp cao hơn sử dụng TL494CN. sơ đồ kết nối và dây điện sử dụng cùng - trên breadboard. Tất nhiên, một điện áp đủ cao trên đó không có được, càng có một bộ tản nhiệt trên các MOSFET điện. Tuy nhiên, kết nối máy biến áp nhỏ để giai đoạn đầu ra, theo kế hoạch này.
Chính biến áp quanh co gồm 10 lượt. Các thứ quanh co gồm 100 quay lại. Như vậy, tỷ lệ chuyển đổi bằng 10. Nếu 10B tập tin trong chính quanh co, bạn phải có khoảng 100 V đầu ra. Cốt lõi được làm bằng ferit. Có thể sử dụng một số lõi vừa từ sức mạnh PC đơn vị cung cấp máy biến áp.
Hãy cẩn thận, đầu ra biến áp cao áp. Các hiện nay là rất thấp và sẽ không giết ngươi. Nhưng bạn có thể có được một hit tốt. Một nguy cơ khác - nếu bạn thiết lập một tụ điện lớn ở đầu ra, nó sẽ tích lũy một khoản phí lớn. Do đó, sau khi tắt mạch, nó phải được thải ra.
Tại đầu ra của mạch có thể bao gồm bất kỳ loại bóng đèn, như trong ảnh dưới đây.
Lái xe với sản lượng biến nó được sử dụng rộng rãi trong tất cả các UPS, bao gồm cung cấp điện của máy tính. Trong các thiết bị, máy biến áp đầu tiên được kết nối qua công tắc transistor với bộ điều khiển đầu ra PWM phục vụ cho cách ly điện của phần điện áp thấp của mạch gồm TL494CN, về phía cao áp của nó, bao gồm một máy biến áp điện.
điều chỉnh điện áp
Như một quy luật, tự lập thiết bị điện tử nhỏ được hỗ trợ UPS cung cấp một máy tính tiêu chuẩn được thực hiện trên TL494CN. Mạch của nguồn điện máy tính nổi tiếng, và các khối có thể dễ dàng tiếp cận được, như hàng triệu máy tính cũ hàng năm vứt bỏ hoặc bán cho các bộ phận. Nhưng như một quy luật, các UPS tạo ra một điện áp không quá 12 V. Đây là quá nhỏ so với ổ đĩa biến tần. Tất nhiên, bạn có thể thử và sử dụng một máy tính UPS điện áp cao là 25 V, nhưng sẽ rất khó để tìm và quá nhiều quyền lực bị tiêu tan trong điện áp 5 V yếu tố logic.
Tuy nhiên TL494 (hoặc tương tự) có thể được xây dựng từ bất kỳ mạch tại đầu ra tăng sức mạnh và điện áp. Sử dụng chi tiết điển hình của điện MOSFET UPS PC trên bo mạch chủ, bạn có thể xây dựng một bộ điều chỉnh điện áp PWM trên TL494CN. Các mạch chuyển đổi được hiển thị bên dưới.
Trên đó bạn sẽ nhìn thấy chương trình chuyển đổi mạch và giai đoạn đầu ra của hai bóng bán dẫn: một phổ biến và mạnh mẽ MOS npn-.
Các bộ phận chính: T1, Q1, L1, D1. Lưỡng cực T1 được sử dụng để kiểm soát các MOSFET điện, kết nối một cách đơn giản, cái gọi là. "Thụ động". L1 là độ tự cảm của cuộn cảm HP máy in cũ (khoảng 50 vòng, chiều cao 1 cm, chiều rộng 0,5 cm với cuộn dây ga mở). D1 - là diode Schottky từ một thiết bị khác. TL494 kết nối với một phương pháp khác liên quan đến ở trên, mặc dù bạn có thể sử dụng bất kỳ trong số họ.
C8 - tụ điện công suất nhỏ để ngăn chặn ảnh hưởng tiếng ồn đến đầu vào của bộ khuếch đại lỗi, giá trị 0,01uF là nhiều hơn hoặc ít hơn bình thường. giá trị lớn hơn sẽ làm chậm quá trình cài đặt của sự căng thẳng mong muốn.
C6 - tụ thậm chí nhỏ hơn, nó được sử dụng để lọc tiếng ồn tần số cao. dung lượng lưu trữ của nó - lên đến vài trăm pF.
Similar articles
Trending Now