Tải bản đầy đủ (.doc) (25 trang)

Tiểu luận Mạch ứng dụng với IC TL494

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (839.25 KB, 25 trang )

Mạch ứng dụng với IC TL494
TÓM TẮT
IC TL494 là một trong những IC được sử dụng nhiều trong các mạch nguồn.
Để tìm hiểu rõ hơn về TL494 chúng ta đi nghiên cứu về cấu tạo và chức năng, mối liên hệ
giữa các khối chức năng đó. Ngoài ra, làm rõ những ưu khuyết điểm của IC TL494 trong
việc thiết kế và thi công các mạch nguồn. Công dụng của TL494 thông qua một số ứng dụng
cơ bản, và một ví dụ thiết kế cụ thể là nguồn 5V/10A.
Các thành phần cơ bản
Thiết kế của TL494 không chỉ kết hợp các khối cơ bản cần thiết để điều khiển chuyển mạch
cung cấp nguồn, mà giảm số lượng mạch điện trong toàn thể hệ thống thiết kế.
Hình 1 là một sơ đồ khối của TL494 .
Sơ đồ khối bên trong TL 494:
1
Nhiệm vụ các chân:
• Chân 1 và chân 2 - Nhận điện áp hồi tiếp về để tự động điều khiển điện áp ra.
• Chân 3 đầu ra của mạch so sánh, có thể lấy ra tín hiệu báo sự cố P.G từ chân này
• Chân 4 - Chân lệnh điều khiển cho IC hoạt động hay không, khi chân 4 bằng 0V thì
IC hoạt động, khi chân 4 >0 V thì IC bị khoá.
• Chân 5 và 6 - là hai chân của mạch tạo dao động
• Chân 7 - nối mass
• Chân 8 - Chân dao động ra
• Chân 9 - Nối mass
• Chân 10 - Nối mass
• Chân 11 - Chân dao động ra
• Chân 12 - Nguồn Vcc 12V
• Chân 13 - Được nối với áp chuẩn 5V
• Chân 14 - Từ IC đi ra điện áp chuẩn 5V
• Chân 15 và 16 nhận điện áp hồi tiếp
Sơ đồ chân TL494:
2
Nguyên tắc hoạt động:


TL494 là IC cố định tần số xung điều biến độ rộng (PWM) điều khiển mạch. Sự điều
biến của xung đầu ra được thực hiện bằng cách so sánh các dạng sóng răng cưa tạo ra bởi các
bộ dao động về thời gian tụ điện (CT) cho một trong hai tín hiệu điều khiển. Tại ngỏ ra được
kích hoạt trong thời gian khi điện áp răng cưa lớn hơn các tín hiệu điều khiển điện áp. Khi tín
hiệu điều khiển tăng, thời gian, trong đó đầu vào răng cưa là giảm lớn hơn; Do đó, xung
lượng giảm theo thời gian. Một xung lái-flip flop luân phiên chỉ đạo điều chế xung cho hai
linh kiện bán dẫn là 2 transistor NPN.
Hình 2 cho thấy mối quan hệ giữa các xung và các tín hiệu.
Các tín hiệu điều khiển được bắt nguồn từ hai nguồn: bộ so mẫu điều khiển thời gian tắt (off-
thời gian) và các mạch điều khiển độ sai lệch khuếch đại. Điểu khiển tín hiệu tắt đầu vào là
3
được so sánh trực tiếp bởi bộ kiểm soát thời gian tắt. So sánh này với một điện áp cố định là
100-mV .Điều này tạo ra một khoảng thời gian tắt khoảng 3%, đó là thời gian tắt tối thiểu có
thể. PWM so sánh tín hiệu điều khiển được tạo ra với các bộ sai lệch khuếch. Một chức năng
của các bộ khuếch đại lỗi là để theo dõi điện áp đầu ra và cung cấp được đầy đủ với sai số
tính bằng millivolts ở kết quả đầu vào của nó trong một tín hiệu điều khiển của biên độ đủ để
cung cấp 100% điều chế kiểm soát. Các bộ khuếch đại lỗi cũng có thể được sử dụng để theo
dõi dòng điện và dòng cung cấp hiện tại để nạp.
V tham khảo điều chỉnh
Các TL494 nội bộ 5-V điều chỉnh tham chiếu được hiển thị trong hình 3.
Ngoài việc cung cấp điện áp ổn định, nó hoạt động như preregulator một và thiết lập một
nguồn cung cấp điện áp ổn định từ đó kiểm soát đầu ra logic, chỉ đạo xung flip-flop, bộ dao
động, kiểm soát so sánh thời gian tắt, và so sánh PWM là cung cấp.
Bộ điều chỉnh này sử dụng một mạch băng mẫu hẹp như luc đầu của nó để duy trì ổn định
dưới 100-mV biến thiên trên phạm vi nhiệt độ hoạt động tự do ở nhiệt độ không khí 0 C đến
70 C. Mạch bảo vệ ngắn được dùng để bảo vệ các tín hiệu chuẩn bên trong và preregulator,
10 mA dòng điện của tải có sẵn dùng để bổ sung dòng điện cho các mạch . Tin hiệu chuẩn là
chương trình đã được lập trình với độ chính xác ban đầu là ± 5% và duy trì một sự ổn định ít
hơn 25-mV biến thiên trên một phạm vi điện áp đầu vào của 7 V đến 40 V. Đối với điện áp
đầu vào ít hơn 7 V, các bộ điều chỉnh chất béo bão hoà trong vòng 1 V của đầu vào và theo

dõi nó (xem hình 4).
4
Dạng sóng
Một sơ đồ của bộ dao động nội bộ TL494 được thể hiện trong hình 5. bộ dao động này cung
cấp một dạng sóng răng cưa tích cực cho thời gian tắt và so sánh PWM để so sánh với tín
hiệu điều khiển khác nhau.
Tần số hoạt động
Các tần số dao động được lập trình bằng cách chọn thời gian thành phần RT và CT. Các
bộ dao động chi phí thời gian tụ điện bên ngoài, CT, với một dòng điên không đổi, các giá trị
trong số đó là xác định bởi điện trở thời gian bên ngoài, RT. Điều này tạo ra một dạng sóng
điện áp tuyến tính-đoạn đường nối. Khi điện áp qua CT đạt 3 V, các bộ dao động mạch thải
nó và các tính phí chu kỳ là reinitiated. Việc nạp được xác định theo công thức:
ICHARGE = 3 V/RT
Thời kỳ của dạng sóng răng cưa là:
T = (3 V × CT)/ICHARGE (2)
5
Các tần số dao động sẽ trở thành:
fOSC = 1/(RT × CT)
Tuy nhiên, tần số dao động bằng tần số ra chỉ dành cho duy nhất-đã kết thúc
ứng dụng. Đối với các ứng dụng push-pull, tần số đầu ra là một nửa tần số dao động.
Single-kết thúc ứng dụng:
f = 1/(RT × CT)
Push-pull ứng dụng:s
f = 1/(2RT × CT)
Bộ dao động này được lập trình trong một phạm vi của 1 kHz đến 300 kHz. Giá trị thiết thực
cho RT và CT phạm vi từ 1 kΩ tới 500 kΩ và 470 pF đến 10 pF, tương ứng. Một biểu đồ của
các tần số dao động so với RT và CT được thể hiện trong hình 6. Sự ổn định của bộ dao
động cho nhiệt độ không khí tự do từ 0
O
C đến 70

O
C cho các phạm vi khác nhau của RT và
CT cũng được thể hiện trong hình 6.
Chú ý: Các phần trăm của sự thay đổi tần số dao động trên 0 ° C đến 70 ° C, không khí tự do nhiệt độ
được thể hiện bằng đường nét đứt.
Hoạt động trên 150 kHz
Tại một tần số hoạt động của 150 kHz, thời kỳ của bộ dao động là 6,67 μs. Thời gian chết
thành lập bởi các nội bù đắp của bộ so sánh thời gian chết (~ 3% thời gian) sản lượng một
xóa xung là 200 ns. Đây là xung tẩy trống tối thiểu có thể chấp nhận để đảm bảo chuyển đổi
thích hợp chỉ đạo các xung flip-flop. Đối với các tần số trên 150 kHz, thời gian chết bổ sung
(trên 3%) là cung cấp nội bộ để đảm bảo phù hợp gây ra và xóa các chỉ đạo nội bộ xung flip-
flop. Hình 7 cho thấy mối quan hệ của thời gian chết nội bộ (tính bằng phần trăm) đối với
các giá trị của RT và CT.
6
Bộ điều khiển thời gian tắt / So sánh điều chế độ rông xung:
Các chức năng của các bộ so sánh điều khiển ngắt-thời gian và so sánh các PWM được kết
hợp trong một mạch so sánh đơn (xem Hình 8). Hai chức năng này hoàn toàn độc lập, do
vậy, mỗi chức năng được thảo luận riêng rẽ.
Dead-Time Control – điều khiển thời gian tắt
Điều khiển thời gian tắt có nghĩa là chức năng này nhằm hạn chế đến mức tối đa thời
gian tắt (thời gian mà các transistor ngưng dẫn). Khi tín hiệu điều khiển ở ngõ vào nhỏ thì
không có sự so sánh hay chuyển mạch của Q1 và Q2. Điều này giúp ta điều khiển tuyến tính
của thời gian tắt tối thiểu từ 3% đến 100% là điện áp đầu vào là khác nhau từ 0 V đến 3,3 V
tương ứng.
Với khả năng điều khiển, đầu ra có thể được điều khiển từ bên ngoài mà không làm
hư hỏng mạch khuếch đại lỗi. Vì trở kháng đầu vào tương đối cao nên cần phải có sự điều
khiển bổ sung ở ngõ ra.
Pulse-Width Modulation (PWM) – điều chế độ rộng xung
Để điều chế được độ rộng xung thì chúng ta cần lấy tín hiệu ở ngõ ra so sánh với một
tín hiệu điều khiển, các đoạn đường nối điện áp trên tụ điện CT thời gian được so sánh với

dòng tín hiệu điều khiển ở đầu ra của lỗi bộ khuếch đại.

Các tín hiệu điều khiển (lỗi bộ khuếch đại đầu ra) để được ~ 0,7 V lớn hơn so với điện
áp qua CT để hạn chế sự logic đầu ra, và đảm bảo nhiệm vụ hoạt động tối đa trong mỗi chu
kỳ mà không yêu cầu điện áp điều khiển.
7
Kết quả đạt được là rộng xung thay đổi từ 97% điện áp tại đầu ra bộ khuếch đại lỗi làm thay
đổi điện áp từ 0,5 V đến 3,5 V.
Bộ khuếch đại sai lệch
Một sơ đồ của mạch khuếch đại sai lệch được hiển thị trong hình 9.
Cả hai bộ khuếch đại sai lệch hoạt động dựa vào sự chênh lệch điện áp giữa các nguồn cung
cấp V
i
, và phạm vi chênh lệch điện áp cho phép ở nguồn V
i

là 0,3V đến 2 V so với V
i
.
Cả hai bộ khuếch đại đều hoạt động và tín hiệu ở đầu ra luôn ở mức cao.
Điều này cho phép mỗi bộ khuếch đại làm việc độc lập để giảm độ rộng xung đầu ra.
Hình 11 Kỹ thuật điều khiển hồi tiếp khuếch đại thuật toán
8
9
Hình 12 biểu diễn đặc điểm chuyển mạch khuếch đại.
Điều này minh họa sự tăng tuyến tính của các bộ khuếch đại trong phạm vi hoạt động đầu
vào của bộ so sánh PWM (0,5 V đến 3,5 V). Điều này quan trọng cho sự ổn định mạch tổng
thể. Độ lợi vòng hở của mạch khuếch đại, cho điện áp ở ngõ ra từ 0,5 V đến 3,5 V, là 60 dB
Output-Control Logic: Điều khiển mức logic ở ngõ ra
Điều khiển các mức logic ở ngõ ra nhằm tăng tính linh hoạt thông qua sự điều khiển

từ bên ngoài. Thiết kế theo kiểu push-pull (kéo đẩy) nhằm tăng hiệu suất làm việc
của mạch, có thể được tối ưu hóa do lựa chọn các cách điều khiển ngõ vào khác nhau.
Ngõ ra- Điều khiển ngõ vào
Bộ điều khiển ngõ vào –ngõ rar xác định xem ngõ ra của các Transistor là hoạt động
song song hay push-pull. đầu vào này là nguồn cung cấp cho các flop xung lái-lật (xem Hình
14).
10
Sự điều khiển đầu vào đầu ra là không đồng bộ và có sự điều khiển trực tiếp trên đầu ra, của
bộ dao động hoặc xung lái-flip-flop.
Đối với hoạt động song song, đầu vào đầu ra kiểm soát phải được căn cứ. Điều này vô hiệu
hóa các xung lái của flip flop và ức chế đầu ra của nó. Trong chế độ này, các xung thấy ở
đầu ra của việc điều khiển thời gian tắt (so sánh PWM) được thực hiện bởi cả hai transistor
đầu ra song song. Để hoạt động push-pull, đầu vào đầu ra điều khiển phải được kết nối với
nguồn 5V. Dưới điều kiện này, mỗi transistor được kích hoạt, luân phiên
11
Điều khiển xung Flip-Flop
Xung lái flip flop là xung cạnh lên của flip-flop (xem hình 14).
Trong quá trình chuyển đổi của xung lái ở ngõ ra flip-flop, xung flip flop-được điều khiển
thông qua sơ đồ mạch hình 15.
Ngõ ra Transitor
Cả hai transistor được thiết kế như mở bộ thu / phát mở, và từng có khả năng tìm nguồn cung
ứng lên đến 200 mA. Các transisor có điện áp dẫn bão hòa nhỏ hơn 1,3 V là chủ yếu, phát
cấu hình và ít hơn 2,5 V ở cực phát (Emitter). Ở nầu ra được bảo vệ chống quá nhiệt để tránh
ảnh hưởng đến mạch điện, nhưng hiện tại thì mạch này vẫn còn nhiều hạn chế.
12
Ứng dụng :
Tham khảo một bộ nguồn 5V được thiết kế chủ yếu để cung cấp một nguồn cung cấp ổn định
khi mà điện áp ở đầu vào khác nhau. Điều này cung cấp khả năng tăng lên 10 mA của mạch
điện cung cấp hiện tại để tải thêm. Tuy nhiên, quá tải có thể làm suy giảm hiệu suất của
TL494 các vì nguồn 5V được thiết lập để cung cấp điện áp của phần lớn các mạch điều

khiển nội bộ.
Dòng nạp cho nguồn điều chỉnh 5V
Đầu vào hiện nay không chỉ phản ánh dòng tải, nhưng bao gồm các mạch kiểm soát
nội bộ, khối Terminal Regulator ở đây đóng vai trò như là một cầu phân áp cho cực B của
Q1. Kết quả là, dòng của tải được điều chỉnh thông qua sự so sánh (lấy mẫu) dòng điện tại
chân E của Q1.
Hình 18 cho thấy kỹ thuật bootstrapping – kỹ thuật tăng dòng tải sử dụng TL494.
Đồng bộ hóa
TL494 có thể dễ dàng đồng bộ hóa hai hay nhiều nguồn dao động trong hệ thống.
Các bộ tự dao động chỉ được sử dụng để tạo các dạng sóng răng cưa mà tụ điện là phần tử
đảm nhiệm chức năng này, và các bộ tự dao động này có thể bị khống chế bởi sóng răng cưa
được cung cấp ngoài với các thiết bị đầu cuối.
Master / Slave đồng bộ
Để đồng bộ hóa hai hoặc nhiều TL494s, thành lập một thiết bị như các tổng thể và xung dao
động hoạt động bình thường.
Chú ý: tất cả các chân CT với nhau (xem hình 19).
13
Đồng bộ hóa dao động của TL494 với một nguồn xung khác
Để đồng bộ hóa các TL494 để một đồng hồ bên ngoài, các bộ dao động nội bộ có thể
được sử dụng như một răng cưa, xung điện.
Khi chân B của Q1 được kích một xung (mức cao), lúc này Q1 dẫn, điện áp tại chân C
của Q1 bị sụt áp, RT ở mức thấp, đồng thời Q2 dẫn, có dòng từ nguồn V
REF
qua Q2, xuống
phân cực tại chân B(Q1) trong một thời gian ngắn, chủ yếu mục đích của dòng này là từ
nguồn V
REF
qua Q2 nạp vào hai tụ CT và khi tụ CT được nạp đầy thì điện áp tại chân CT ở
mức cao. Tụ C1 được kẹp ở giữa Q1 và tụ CT có chức năng tích điện để kích cho Q1, như
vậy sau khi kết thúc một chu kỳ như trên ta được điện áp RT = 0, CT=1

Sau đó, hai tụ C1, C2 xả điện áp cho đến gần 0V thì tạo điện áp thấp tại B(Q1), Q1
không dẫn -> RT=1. Và lúc này thì các bộ tự dao động bên trong bị vô hiệu hóa (ức chế) cho
đến khi nào có một xung mới kích hoạt .
Fail-Safe operation – giữ an toàn: bảo vệ
Để bảo vệ bộ dao động bên trong, chúng ta dùng thêm điện trở RT và tụ CT, RT để
hạn dòng (dẫn dòng xuống mass khi hệ thống bên ngoài bị ngắn mạch), còn RT làm tụ xả
điện áp nhanh hơn trong trường hợp bộ dao động bên trong ngưng, giảm nhiễu tín hiệu dao
động.
14
56 56
Thiết kế của TL494 các sử dụng cả hai bộ khuếch đại không đảo và đảo
Việc điều khiển mạch trong hình 11, có thể được tích hợp vào các mạch phân áp như hình 23
Current Limiting - Hạn dòng
TL494 thường được dùng để hạn các dòng điện ngược hoặc dùng để hạn dòng tải. Và thường
được ứng dụng trong các điều khiển DC
Cả hai bộ khuếch đại có một chế độ cho phép trực tiếp cảm biến dòng tại điện áp đầu ra. Một
số kỹ thuật có thể được sử dụng để hạn dòng.
Fold-Back Current Limiting – Hạn dòng điện ngược
Hình 24 – mạch này sử dụng cầu phân áp để hạn dòng ngược
15
Ban đầu khi điện áp trên tụ C chưa nạp thì thông qua cầu phân áp R1, R2 tải hoạt động bình
thường. Khi tụ C được nạp điện áp thì điện áp tại cực B (Q1) sụt áp, giảm dòng tải
Các kết quả đầu ra đặc điểm được thể hiện trong hình 25.
Pulse-Current Limiting: Hạn dòng xung
Các kiến trúc nội bộ của TL494 không phù hợp trực tiếp hạn chế dòng xung. Các
vấn đề phát sinh từ hai yếu tố:
• Các bộ khuếch đại bên trong không có chức năng như một chốt, chủ yếu dành cho các ứng
dụng tương tự.
• Xung lái flip flop quá nhạy với tín hiệu tích cực của các bộ so sánh PWM như kích hoạt
một và chuyển kết quả đầu ra của nó sớm, tức là, trước khi hoàn thành giai đoạn dao động.

Khi xung kết thúc, các tín hiệu điều khiển đầu ra lại được kích hoạt và các xung vào thời
gian còn sót lại xuất hiện trên đầu ra ngược lại.
Vấn đề chính ở đây là việc thiếu kiểm soát thời gian tắt. Một xung đủ hẹp có thể dẫn đến cả
hai kết quả đầu ra được trên đồng thời, tùy thuộc vào sự chậm trễ của các bên ngoài mạch.
Do đó, xung hạn chế hiện hành là tốt nhất thực hiện bên ngoài (xem hình 27).
Trong hình 27, hiện tại trong Transistor chuyển đổi là cảm ứng của RCL. Q1 được tác động
để dẫn, làm Q2 dẫn để điều khiển thời gian tắt. Q3 đóng vai trò như là một mạch chốt để duy
trì Q2 ở trạng thái bảo hòa khi Q1 ngưng dẫn. Các chốt vẫn còn trong trạng thái này, ức chế
sự transistor đầu ra, cho đến khi hoàn tất giai đoạn dao động và điện áp ra CT đến 0 V. Khi
CT = 0V làm Q3 và Q2 ngưng dẫn, cho phép điều khiển thời gian tắt để trở về điện áp ban
đầu của nó.
16
Các ứng dụng của Tắt-Thời gian điều khiển
Chức năng chính của điều khiển thời gian tắt là để kiểm soát tối thiểu thời gian cung cấp
dòng của TL494. Điều khiển thời gian tắt cung cấp dòng điều khiển từ 5% đến 100% thời
gian tắt (xem hình 28).
17
Do đó, TL494 có thể được thay đổi để các thiết bị chuyển mạch điện bán dẫn cụ thể được sử
dụng để đảm bảo rằng các transistor bán dẫn cho ra một xung thay đổi theo miền thời gian.
Chức năng mạch chia áp cơ bản được thể hiện trong hình 29. Việc điều khiển thời gian tắt có
thể được sử dụng cho tín hiệu điều khiển khác.
Khởi động mềm:
Với sự tương tác của các điều khiển thời gian tắt, đầu vào thực hiện một mạch mềm, bắt đầu
là tương đối đơn giản; Hình 30 cho thấy một ví dụ.
18
Ban đầu, tụ CS lực lượng kiểm soát đầu vào đã chết, thời gian để thực hiện theo điều chỉnh
5V, tức là, 100% thời gian tắt. Điện áp rơi qua RS, xung lượng từ từ tăng lên cho đến khi có
lệnh điều khiển vòng lặp. Nếu kiểm soát bổ sung sẽ được giới thiệu tại đầu vào này, một
diode chặn nên được sử dụng để cô lập các mạch mềm bắt đầu. Nếu bắt đầu mềm là mong
muốn kết hợp với một thiết kế thời gian chết, mạch ở Hình 29 có thể được sử dụng với việc

bổ sung các tụ CS trên R1.
Bảo vệ quá điện áp
Việc kiểm soát thời gian chết cũng cung cấp một đầu vào thuận tiện cho việc bảo vệ quá điện
áp có thể sẽ được cảm nhận như là một điều kiện điện áp đầu ra hoặc bảo vệ đầu vào. Hình
31 cho thấy một TL431 là phần tử cảm biến. Khi cung cấp đường sắt đang được theo dõi
tăng đến mức 2,5 V phát triển tại các nút điều khiển của R1 và R2, các TL431 đi vào dẫn.
Điều này tiếp những thành kiến Q1, gây ra sự kiểm soát thời gian chết được kéo lên với điện
áp tham chiếu và vô hiệu hóa sản lượng bóng bán dẫn.
Sự điều biến của Turnon / turnoff chuyển
Điều chế của xung đầu ra của TL494 được thực hiện bằng cách điều chỉnh các quá trình
chuyển đổi turnon của các bóng bán dẫn đầu ra. Việc chuyển đổi turnoff luôn là đồng thời
với cạnh xuống của bộ dao động sóng. Hình 32 cho thấy sản lượng dao động khi nó được so
sánh với một điều khiển khác nhau tín hiệu và các dạng sóng đầu ra kết quả. Nếu điều chế
của các quá trình chuyển đổi turnoff là mong muốn, một bên ngoài phủ sóng răng cưa dốc
19
(xem Hình 33) có thể được sử dụng mà không làm giảm các hiệu suất tổng thể của TL494
này.
Ví dụ thiết kế
Ví dụ sau đây sử dụng thiết kế TL494 để tạo ra một nguồn điện 5-V/10-A. Thiết kế này là
dựa trên các thông số sau:
Vo = 5 V
Vi = 32 V
Io = 10 A
fOSC = 20kHz chuyển đổi tần số
VR = 20mV đỉnh-đỉnh (VRIPPLE)
ΔIL = 1,5-Một cuộn cảm hiện tại thay đổi
Nguồn điện đầu vào
Output 32V dc nguồn điện cung cấp sử dụng một đầu vào 120V, 24V đầu ra biến áp. Cuộn
dây thứ cấp nguồn cho một cầu chỉnh lưu cầu, nối tiếp là một điện trở (0,3 Ω) và hai tụ lọc
nguồn (Hình 34)

20
Dòng và điện áp được xác định bởi phương trình 6 và 7:
Chỉnh lưu cầu 3A/50V đáp ứng các điều kiện tính toán. Hình 35 cho thấy sự chuyển đổi và
kiểm soát điện áp ngỏ ra.
21
Mạch điều khiển dao động:
Kết nối một điện trở, một tụ điện ở chân 5 và 6 để tạo thành bộ dao động điều khiển tần số
của TL494. Bộ dao động này được thiết lập để hoạt động ở 20 kHz, bằng cách sử dụng các
giá trị của linh kiện và được tính bằng phương trình 8 và 9:
Bộ khuếch đại sai lệch
Các bộ khuếch đại sai số so sánh một mẫu đầu ra 5V để đưa về và điều chỉnh PWM
để duy trì dòng không đổi (xem hình 36).
Trong TL494 có điện áp 5V và được chia đến 2,5 V bởi R3 và R4 đưa vào bộ khuếch đại sai
lệch. Lấy mẫu điện áp đầu ra tín hiệu cũng được chia đến 2,5 V qua cầu chia áp dùng R8 và
R9. Nếu đầu ra phải được quy định cho chính xác 5V, một chiết áp 10kΩ có thể được sử
dụng thay cho R8 để cung cấp một áp lấy mẩu để điều chỉnh. Để tăng tính ổn định của các
mạch khuếch đại lỗi, dòng của các bộ khuếch đại lỗi được đưa trở lại (hồi tiếp) vào ngỏ đảo
của bộ khuếch đại sai lệch qua R7.
Bộ khuếch đại giới hạn dòng:
Việc cung cấp nguồn được thiết kế cho một tải tiêu thụ dòng 10A và một cuộn cảm có IL là
1,5A thành ra dòng ngắn mạch được xác định:
Bộ khuếch đại giới hạn dòng được thể hiện trong hình 37
22
Điện trở R1 và R2 ghim một điện áp khoảng 1V vào đầu của

bộ khuếch đại giới hạn
dòng. Điện trở R11 nối tiếp với tải, 1V áp vào cho thiết bị đầu cuối bộ đệm không đảo của
bộ khuếch đại giới hạn dòng khi tải hoạt động ở dòng 10A. Chiều rộng xung đầu ra được
giảm phù hợp. Giá trị của R11 là:
R11= 1V/10A = 0.1 ohm

Khởi động mềm và thời gian trễ:
Để giảm dòng điện khởi động transistor chuyển mạch tốc độ cao, sự khởi động bắt đầu tăng
dòng sẽ được nạp vào bộ lọc tụ điện nên điện áp được giảm bớt. Ta thiết kế một mạch khởi
động mềm đơn giản (xem hình 38).
Mạch khởi động mềm bắt đầu cho phép độ rộng xung tại đầu ra tăng từ từ (xem hình 38).
Điều khiển thời gian tắt là một dạng sóng dốc để kiểm soát đầu vào chân 4 (chân 4 - Chân
lệnh điều khiển cho IC hoạt động hay không, khi chân 4 bằng 0V thì IC hoạt động, khi chân
4 >0 V thì IC bị khoá).
Ban đầu, tụ C2 sẽ được nạp vào một điện áp, phân áp giữa tụ và R6, sau đó C2 xã cung cấp
một dòng vào chân 4, độ rộng xung lượng từ từ tăng lên cho đến khi có lệnh điều khiển. Với
một tỷ lệ 01:10 giá trị điện trở R6 với R7, điện áp ở chân 4 sau khi khởi động là 0,1 × 5 V,
hoặc 0,5 V. Thời gian bắt đầu khởi động mềm nói chung là trong khoảng 25-100 chu kỳ
đồng hồ. Nếu thời gian bắt đầu khởi động mềm ở 50 chu kỳ đồng hồ, tại một tần số 20kHz
là tần số của TL494.
23
Giá trị của tụ điện sau đó được xác định bằng:
Điều này giúp loại bỏ bất kỳ tín hiệu nhiễu có thể được tạo ra bởi các mạch điều khiển.
Cuộn cảm tính toán
Các mạch chuyển đổi sử dụng được thể hiện trong hình 39.
Kết quả tính toán điện dung
Một khi cuộn cảm lọc đã được tính toán, giá trị của các bộ lọc tụ điện củng được tính toán
đáp ứng với yêu cầu gợn sóng đầu ra. Dòng biến thiên qua diode xung sẽ được chỉnh lưu mà
tại đó các dòng điện cảm ứng sinh ra sẽ trở nên quan trọng. Vì vậy, hai thành phần quan tâm
là điện dung và cảm kháng (ESR). Cảm kháng ESR tối đa được tính theo mối quan hệ giữa
điện áp đỉnh-đỉnh và đỉnh cao đến đỉnh điểm hiện tại.
Các điện dung tối thiểu cần thiết để duy trì C3 điện áp gợn Vo tại ít hơn 100-mV mục tiêu
thiết kế đã được tính toán theo phương trình 15:
Một tụ điện 220-mF, 60-V được chọn bởi vì nó có ESR tối đa là 0,074 Ω và một
gợn sóng tối đa là 2,8 A.
Transistor Power-Switch tính toán

Hai transistor NPN và PNP được mắc Darlington như sau (xem hình 40)
24
Mạch Darlington lai phải được bão hòa ở một dòng tối đa là IO + ΔIL / 2. Căn cứ vào chi
tiết kỹ thuật NTE153 và NTE331, các điện trở yêu cầu chuyển đổi tối thiểu được tính toán
bởi phương trình 16-18 được 144 mA:
Dựa trên những tính toán này, các giá trị điện trở chuẩn gần nhất là 220 Ω đã được lựa chọn
cho R10. Điện trở R11 và R12 cho phép xả áp cao khi mà chúng được ngắt. Việc cung cấp
điện ngỏ ra được điều khiển bởi sự linh hoạt của các mạch điều khiển PWM của
TL494. Điều này thể cho thấy điện áp cung cấp ỏ ngỏ ra được thiết kế bởi IC tạo dao động
TL494 có thể ổn áp và dòng một cách tự động tạo nên tính chất linh hoạt của các mạch điều
khiển.
25

×