Báo cáo ứng dụng TL494 thiết kế mạch DC DC buck converter

LÒI NÓI ĐẦU 0
CHƯƠNG L GIỚI THÊU CỔNG NGHÊ 1
IC TL494 VÀ MACH DC DC BUCK CONVERTER

1

1.1.

Tìm hiếu về ICT

L49 4.

1
1.2.

Mach

DC DC Buck Converter.
5
CHƯƠNG 2.TÍNH TOÁN MACH LƯC

8

2.1. Mosfet IRF3205.

8

2.2. Cuôn cám EE25

10

2.3-Tu

10
2. 4.

Điot

12

2. 5.

Điên trò

1 3
CHƯƠNG 3.TÍNH TOÁN MACH ĐIỀU KHIỂN

15

3.1.

ICTL494.

15
3.2.

IR 2103.

1 6

3.3.

Tần số làm viêc của IC TL494.

18
3.4.

Hẻ số khuếch đai

19

3.5.

Tìm

hê số phân áp trong mach


20
3.6.

Chon

Rp để điên áp đầu ra là 5 vôn
20
CHƯƠNG 4.KỂĨ ỌUÀTHƯC NGHIÊM

22
4.1.Sd đồ đi dâv.

22

4.2. kết quả thực nghiêm.

23
4.3 ■ Phần mach in

25
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay , trong nền công nghiệp hóa ,hiện đại hóa giúp cho con người tiết kiệm được thời gian và
sứ lao động . Đồng thời tạo điều kiện tốt để nước ta thúc đẩy quá trinh hội nhập nên kinh tế thế giới,
bắt kịp sự phát triển về khoa học kỹ thuật ở các nước phát triển để ứng dụng vào sản xuất.
Đe có thể bắt kịp sự phát triển khoa học công nghệ ứng dụng vào trong nền sản xuất hàng hóa tại Việt
Nam thì ngành tự động hóa phải thực sự nỗ lực , cải tiến mạnh mẽ các công nghệ sản xuất tiến tiến ,
hiện đại trên thế giới.
Hơn thế ngành giáo dục cũng phải nỗ lực đẩy mạnh các chương trình đào tạo ký sư ngành tự động
hóa để đáp ứng được việc cung cấp nhân lực trong các ngành công nghiệp trong nước ,trực tiếp tham
gia việc thiết kế chế tạo và điều khiển máy móc thiết bị . Điều này đòi hỏi ngành giao dục phải đào
tạo và cung cấp một đội ngũ chuyên gia , kỹ sư có trình độ và có kinh nghiệm cao cho các ngành
công nghiệp .
Là một sinh viên ngành tự động hóa , em cảm thấy rất tự hào khi được học tập và nghiên cứu các bộ
môn trong ngành tự động hóa . Việc kết hợp học tập lý thuyết trên lớp và thực hành tại các xưởng em
cảm thấy rất hữu ích .
Và đặc biệt là trong đợt thực tập cuối khóa này chúng em đã có cơ hội kiểm nghiệm tính đúng đắn và
ứng dụng những kiến thức lý thuyết đã được học .
Đề tài thực tập cuối khóa của chúng em là ứng dụng TL494 thiết kế mạch DC DC Buck
converter” với 3 nội dung chính :
• Tìm hiểu công nghê :IC TL494 và mạch dc dc Buck Converter.
• Tính toán mạch lực.
• Tính toán mạch điều khiển.
Em xin chân thành cám ơn thầy giáo Nguyễn Duy Đỉnh đã quan tâm và hướng dẫn , giúp đỡ nhóm 22
lớp CĐ TĐH 3 - K52 tận tụy, nhiệt tình .

Em xin chân thành cám ơn !
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ
• IC TL494 VÀ MẠCH DC DC BUCK CONVERTER
1.1. Tìm hiểu về IC TL494.
a-Giới thiệu về IC TL494
iaannnoim
y TL494xD
0 AWLYWW
ũuuuuuuu
1
16
□ □ □ □ n □ □ □
TL494XN
Q
AWLYYWW
uuuuuuuu
1 I
Hình 1.1 : IC TL494 IC TL494 là một trong những IC
được sử dụng nhiều trong các mạch nguồn.
SO-16 o
SUFFIX CASE
751 B
PD IP-1G N
SUFFIX
CASE 648
Hình 1.2 sơ đồ chân IC TL494
• Nhiệm vụ của các chân:
• chân 1,2 nhận điện áphồi tiếp về tự động điều khiển điện ápra
• chân 3 đàu ra của mạch so sánh ,có thể lấy tín hiệu báo sự cố P,G từ chân này.
• chân 4 chân lệch điều khiển hiển IC h/đ hay không ,khi chân 4 =0v thì IC hoạt động,nếu chân

4>0v thì IC khoá
• chân 5,6 hai chân của mạch dao động
• chân 7,9,10 nối đất
• chân 8 chân dao động ra
• chân 11 chân dao động ra
• chân 12 nguồn Vcc 12v
• chân 13 đc nối với áp chuẩn 5v
• chân 14 từ IC đi ra điện áp chuẩn 5v
• chân 15,16 nhận điện áp hồi tiếp
• Nguyên tắc hoạt động
TL 494 là IC có định tàn số xung điều biên độ rộng điều khiển mạch .sự điều biên của xung đầu ra dc
thực hiện bằng cách so sánh các dạng sóng răng cưa tạo ra bởi các biên độ dòng điện về thời giantụ
điện cho 1 trong 2 tín hiệu điều khiển .Tại ngõ ra đc kích hoạt trong khi điện áp răng cưa lớn hơn các
tín hiệu đ/áp. Khi tín hiệu điều khiển tăng trong khi đó đàu vào của răng cưa là giảm lớn hom do đó
dung lượng giảm theo Ưgian.Một xung lái Flip-Flop luân phiên chỉ đạo cho 2 linh kiện là 2 transistor
NPN.
“U u u
\r~u
Lm
r^ir
«AAAAMAAMA
Cantnri
$fgrwl
Các tín hiệu điều khiển được bắt nguồn từ 2 nguồn : Bộ so mẫu điều khiển thời gian tắt và các mạch
điều khiển độ sai lệch khuyêch đại.Đk tín hiệu tắt dần là dc so sánh trực tiếp bởi bộ kiểm soát t.g
tắt.So sánh này với 1 điện ápcố định là 100 mV.Điều này tạo ra 1 khoảng thời gian tắt là 3% đó là
thời giantắt tối thiểu có thể PWM so sánh tín hiệu điều khiển dc tạo ra bởi các bộ sai lệch khuếch đại,
1 chức năng của bộ khuếch đại lỗi là để theo dõi điện áp đàu vào của nó trong 1 tín hiệu điều khiển
của biên độ đủ để cung cấp 100%đ.chế kiểm soát .Các bộ khuếch đại có thể được sử dụng để theo dõi
dòng điện và dòng cung cấp hiện đại để nạp.

• ứng dụng của TL494
Một số ứng dụng của TL494 hiện nay :
1. Dòng nạp cho nguồn điều chỉnh 5 V
2. Đồng bộ hóa
TL494 có thể dễ dàng đồng bộ hóa hai hay nhiều nguồn dao động trong hệ thống.
3. 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.
4. Fail-Safe operation - giữ an toàn: bảo vệ Current Limiting - Hạn dòng
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 họrp bộ dao động bên trong ngưng, giảm nhiễu tín hiệu dao động.
5. Current Limitin : 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 đàu ra. Một số kỹ
thuật có thể được sử dụng để hạn dòng.
6. Fold-Back Current Limiting - Hạn dòng điện ngược
7. Pulse-Current Limiting: Hạn dòng xung
Các kiến trúc nội bộ của TL494 không phù hợp trực tiếp hạn chế dòng xung.
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 đàu ra của nó sớm, tức là, trước khi hoàn thành giai đoạn dao động.
Khi xung kết thúc, các tín hiệu điều khiển đàu ra lại được kích hoạt và các xung vào thời gian còn sót
lại xuất hiện trên đầu ra ngược lại.
8. 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.

d-Nhiệm vụ của TL494 trong mạch DC DC Buck converter :
-TL494 trong mạch nhận tín hiệu phản hồi từ điện áp ở đàu ra đưa về chân 1, tín hiệu tại chân 1 được
so sánh với tín hiệu chuẩn tại chân số 2 qua bộ khuếch đại thuật toán. Dựa trên sự sai lệch giữa hai tín
hiệu để điều biến độ rộng của xung để đóng cắt IRF3205.
1.2. Mạch DC DC Buck Converter.
Sơ đồ nguyên lý mạch điện DC-DC BUCK CONVERTER :
Hình 1.2.1
,Thành phàn của mạch
• TL494
• IR2103
• EE 25
• RUZA
• IRF3205
• IN 4148
1.2.1. Giới thiệu về mạch DC DC Buck Converter : Là mạch nguồn xung hiện nay đang được dùng
rất phổ biến bởi nó có ưu điểm là hiệu suất biến đổi năng lượng cao và khả năng thay đổi linh hoạt
trong thiết kế.Chẳng hạn như có thể có nhiều đàu ra (output Voltage) với nhiều cực khác nhau từ một
đàu vào đơn(single Input voltage)
1.2.2. Cấu tạo và nhiệm vụ của toàn mạch :
1. Cấu tạo của mạch
- Mạch điện gồm có hai phàn :
+ Các phần tử công suất +
Phàn mạch điều khiển
2. Nhiệm vụ chính :
+ Biến đổi nguồn điện áp một chiều 12V-1A của Adapter thành nguồn điện áp 5V-2A ở đàu ra.
+ Ổn định dòng.
+ Ôn định điện áp ra.
1.2.3. Nguyên lý hoạt động của mạch :
- Điện áp đầu ra được đưa về chân 1 của IC TL494 để làm tín hiệu phản hồi tại đây tín hiệu phản
hồi được so sánh với tín hiệu chuẩn và dựa vào sự sai lệch của hai tín hiệu này để điều chế xung điều

khiển việc đóng cắt IRF3205.
- Nếu Vout < 5v thì TL494 điều chế xung làm cho IRF3205 mở rộng ra để xả áp đến đàu ra.
- Nếu Vout = 5v thì TL494 điều ché xung làm cho IRF3205 khóa lại để giảm áp đến đàu ra.
- Tín hiệu điều khiển từ TL494 đưa vào IR2103 được kích áp để điều khiển việc đóng cắt IRF3205.
- Mạch Boostrap có nhiệm vụ thực hiện việc kích áp .
CHƯƠNG 2.TÍNH TOÁN MẠCH Lực
2.1. Mosíet IRF3205.
- IRF3205 là một Mosfet kênh N hay Mosfet ngược.
- Mosfet là Transistor hiệu ứng trường (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) là một
Transistor đặc biệt có cấu tạo và hoạt động khác với Transistor thông thường mà ta đã biết. Mosíet
thường có công suất lớn hơn rất nhiều so với BJT. Đối với tín hiệu 1 chiều thì nó coi như là 1 khóa
đóng mở. Mosfet có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiệu ứng từ trường để tạo ra dòng điện, là linh
kiện có trở kháng đàu vào lớn thích hợp cho khuyếch đại các nguồn tín hiệu yếu.
- Cấu tạo của Mosfet: Mosfet có cấu trúc bán dẫn cho phép điều khiển bằng điện áp với dòng điện
điều khiển cực nhỏ.
IRF3205
Pin^ —Gate
Pi-rl2—
D»ain Fln3—
Sourc*
Hình 2.1-IRF 3205
• G : Gate gọi là cực cổng
• D : Drain gọi là cực máng
•
s
: Source gọi là cực nguồn
- Trong đó : G là cực điều khiển được cách lý hoàn toàn với cấu trúc bán dẫn còn lại bởi lớp điện môi
cực mỏng nhưng có độ cách điện cực lớn dioxit-silic (Sio2). Hai cực còn lại là cực gốc (S) và cực
máng (D). Cực máng là cực đón các hạt mang điện.

- Mosfet có điện trở giữa cực G với cực
s
và giữa cực G với cực D là vô cùng lớn, còn điện trở giữa
cực D và cực s phụ thuộc vào điện áp chênh lệch giữa cực G vàcực s
(UGS).
- Khi điện áp UGS = 0 thì điện trở RDS rất lớn, khi điện áp UGS > 0 => do hiệu ứng từ trường làm
cho điện trở RDS giảm, điện áp UGS càng lớn thì điện trở RDS càng nhỏ.
2.1.1. Nguyên lý hoạt động của Mosfet:
LED
Hình 2.5 - Sơ đồ mạch điện thí nghiệm cho mosfet
- Cấp nguồn một chiều Ud qua một bóng đèn LED vào hai cực D và
s
của Mosíet Q1 (Phân cực
thuận cho Mosfet ngược) ta thấy bóng đèn không sáng nghĩa là không có dòng điện đi qua cực DS
khi chân G không được cấp điện.
- Khi công tắc K đóng, nguồn Ug cấp vào hai cực GS làm điện áp UGS
> ov
=> đèn Q1 dẫn => bóng
đèn D sáng.
- Khi công tắc K ngắt, Nguồn cấp vào hai cực GS =
ov
nên => Q1 khóa =>Bóng đèn tắt.
=> Từ thực nghiệm trên ta thấy rằng : điện áp đặt vào chân G không tạo ra dòng GS như trong
Transistor thông thường (Vì MOSFET là linh kiện có trở kháng đầu vào lớn nên dòng qua GS rất
nhỏ) mà điện áp này chỉ tạo ra từ trường => làm cho điện trở RDS giảm xuống.
2.1.2. Các thông số thể hiện khả năng đóng cắt của Mosfet.
- Thời gian trễ khi đóng/mở khóa phụ thuộc giá trị các tụ kí sinh Cgs,Cgd,Cds. Tuy nhiên các thông
số này thường được cho dưới dạng trị số tụ Ciss, Crss,Coss. Nhưng dưới điều kiện nhất đinh như là
điện áp Ugs và Uds. Ta có thể tính được giá trị các tụ đó.
- Thông thường thì chân của Mosfet có quy định chung không như Transitor. Chân của Mosfet được

quy định: chân G ở bên trái, chân s ở bên phải còn chân D ở giữa.
Trong sơ đồ mạch này IRF3205 đóng vai trò như một khóa điện tử, nó đóng mở liên tục với tàn số
lớn dưới sự điều khiển của điện áp tại cực G để tạo ra chuồi xung chum qua cực s.
2.2. Cuộn cảm EE25
- Cuộn cảm gồm một số vòng dây quấn lại thành nhiều vòng, dây quấn được sơn emay cách điện,
lõi cuộn dây có thể là không khí, hoặc là vật liệu dẫn từ như Ferrite hay lõi thép kỹ thuật
Hình 2.1: cấu tạo của cuộn cảm EE25
- Gông dẫn từ được làm bằng lõi ferit, hình chữ E
- Cuộn cảm EE25 có chức năng ổn định dòng điện qua tải.
2.3.Tụ
2.2.1. Tụ phân cực
- Tụ điện được cấu tạo từ hai lá kim loại ghép song song nhau, giữa là chất điện môi và được nối ra
hai cực.
- Tụ điện là linh kiện dùng để chứa điện tích. Một tụ điện lý tưởng có điện tích ở bản cực tỉ lệ thuận
với hiệu điện thế đặt trên nó theo công thức:
Hình 2.3.1
(2-1) Q = CxU [culông]
- Người ta thường lấy tên của tụ là tên của chất diện môi. Như:
rp _ Â /^1 Ái 4. • A A • 1 ' _ Á __
Tụ gôm: Chat điện môi là gôm Tụ
giấy: Chất điện môi là giấy
- Hai tụ phân cực 100uF-25V dùng để ổn định điện áp trước và sau khi biến đổi.
Hình 2.3.2 :Tụhóa b, Tụ không phân cực I » - e=ầ 1
1n ệ
Hình 2.3.3 : hình dáng và kí hiệu của Tụ không phân cực
Các loại tụ nhỏ thường không phân cực. Các loại tụ này thường chịu được các điện áp cao mà
thông thường là khoảng 50V hay 250V. Các loại tụ không phân cực này có rất nhiều loại và có rất
nhiều các hệ thống chuẩn đọc giá trị khác nhau.
Trong sơ đồ mạch buck ta dùng 2 tụ không phân cực có ghi trị số là 102 và 105 .
Cách đọc

Hình 2.3.4
• Tụ kí hiệu 102
c
=
10xl
°
2
/^ = 1000^ = 1 nF.
• Với tụ có trị số 105
c
=
10x1
°
5
^
F
= 1.000.000^= 1000wF.
2.4. Điot
2.4.1. Đỉôt xung RU2A
- Trong các bộ nguồn xung thì ở đàu ra của biến áp xung , ta phải dùng Diode xung để chỉnh lưu.
Diode xung là Diode làm việc ở tàn số cao khoảng vài chục KHz , Diode nắn điện thông thường
không thể thay thế vào vị trí Diode xung được, nhưng ngựơc lại Diode xung có thể thay thế cho vị trí
Diode thường, Diode xung có giá thành cao hơn Diode thường nhiều lần.
-
về
đặc điểm hình dáng thì Diode xung không có gì khác biệt với Diode thường, tuy nhiên Diode
xung thường có vòng đánh dấu đứt nét hoặc đánh dấu bằng hai vòng.
Anct (A)
Ktot (K)
Hình 2.4.1 : Kí hiệu

- Diode xung RU2A trong mạch có nhiệm vụ khép mạch để cung cấp dòng qua tải khi mà IRF3205
cắt.
- Vì IRF3205 đóng cắt với tàn số cao nên chúng ta phải chọn Diode xung để đảm bảo nhiệm vụ khép
mạch nhiều lần mà không bị hỏng.
2.4.2,Led
-Diode phát phang là Diode phát ra ánh sáng khi được phân cực thuận, điện áp làm việc của LED
khoảng 1,7 => 2,2V dòng qua Led khoảng từ 5mA đến 20mA
Hình 2.5.2: Đèn led và kí hiệu trong mạch
- Điện trở 330 Q nối tiếp với LED để hạn chế dòng qua LED.
- Led được sử dụng trong mạch DC DC Buck Converter để báo trạng thái có điện
2.5. Điện trở
- Điện trở là phần từ có chức năng ngăn cản dòng điện trong mạch. Mức độ ngăn cản dòng điện
được đặc trưng bởi trị số điện trở R.
- Đơn vị đo: mQ, n, kfì, MO
Cách đọc giá trị điện trở: dựa theo bảng màu 2.1
1 MAU Vacn 1 Vach 2 Vach 3 He so □ ung sai
Den □ □ 0 lũ
Nau
:
_•%
ỉ 1 1 10 Q ± ĩ% (F)
Cam
3
3 3 1KO
Váng 4 4 4 10 K £3
Xan lì 3. ca-ị Ẹ
5 -5 10QKQ ±0.5% <p)
Sanh ca .r li
6

6 ±0.25%
(C)
Tim
7 7
7
1ŨMŨ
±0.10% (B)
Xam 8 8 Ị8 ±0.05%
Trang
s 9 9
1 1
Vang ũ.l ± 5% 0)
Bac o.ũl ± 10 % |q
0.1%, 0.25%, 0,5% , 1%
I I

5 vach mau
=n 11 -
CX3
237 a± 1%
I 1=
Bảng 2.1
CHƯƠNG 3.TÍNH TOÁN MẠCH ĐIỀU KHIỂN
3.1. IC TL494.
3.1.1. Nhiệm vụ.
Nhiệm vụ quan trọng của TL494 là nhận tín hiệu phản hồi từ điện áp ở đàu ra đưa về chân 1, tín
hiệu tại chân 1 được so sánh với tín hiệu chuẩn tại chân số 2 qua bộ khuếch đại thuật toán. Dựa trên
sự sai lệch giữa hai tín hiệu để điều biến độ rộng của xung để đóng cắt IRF3205.
3.1.2. Các thông số kỹ thuật Cff bản của TL494 như sau:
RECOMMENDED ŨPERATING CONDITIŨHS

Characteristieỉ Symbol HI (1 Typ Max iinit
Power Supply Vũltage Voc ĩ,ũ 15 4D V
CũlledữrOutputVũltage V
CI
.V
Q
-
30 lũ V
GoHeetor OutfwtCurrení (Each ữânsistof) bh
- -
m
lĩA
Aiĩipliled InpyìVdlsge
\
-0,3
-
Vcc-2.0 V
CưrĩẾỉìt íniủ Feedback Tsrminsl
- -
0,3 lĩA
R&ĩererice Quipui Cueiỉ Í0[
- -
10 íĩiA
Tìmỉng RẼSistũí
Rĩ
18 30 5ĐŨ kQ
Tìming Capadtũí
c
r Ũ.ŨŨ47 0,001 10 nF
Oỉcillalor Frequency t,D 4Ũ 2ŨŨ

iW
ỉ
Bảng 3.1 - thông số kĩ thuật của TL494
ELECTR1CAL CHARACTERiSTICS (Vcc = 15 V, C
T
= 0.01 uF. RT-12KEỈ, unlsss ữlHeiwiSẺíiùieđ.)
For ỉypical values T
A
-= 25'C, tor mirtímax veiues T
A
is íhe cp-erating ambient lemperaỉure rang-e thai applies
:
uniess otherwĩse noted.
Characterlstics Symbol Min Typ Max Un it
REFERENCE SECTION
Reterence Voltage (lũ = 1.0 mA) Vrel 4.7Ỗ 5.Ũ 5.26 V
Line Regulatiún (V
cc
= 7.0 V to 40 V)
R6 9 ; in
f i
- 2.0 25 mv
Loa-d Regulaticn [1(5 = 1.0 mA lo 1ũ mA) RegiMrt - 3.0 15 mV
Short Circuií ŨLtput Current [V
rB
j = 0
V)
l-SC 16 35 75 mA
OƯTPUT SECTION
CủllỄCtór OB-State Current (VCC = 40V

Ì
VCỄ=4Ũ V)
!
C(«H - 2,0 100 LiA
Emitter ũff-staie Current IÈ(A#)
- -
-100 tiA
V
CC
=4ŨV
;
V
C
= 4ŨV,V
E
= 0V)
Cũlleclcr-Einittsr Salurallon Voltage (Nerte 2}
V
Common-Emitter (V
E
=OV, lt = 2DŨ mA) ^sal(C)
-
1.1 1.3
E miỉtter—Fo3t-ower ỌJQ = 15 V, J
E
= -200 mA) V&ầịịE) -
1.5 2.5
Oiitput Control P-in Cutrs-nt
Low stale p/oc 5 0.4 V) lOCL
-

10 - uA
High stale (V
ỮC
- v„|) *ủtH
-
0.2 3.5 mA
Qulpưt Vủiuge Riíe Time tf rtS
Common-Eíiìitteir (See Flgure 12)
-
1Ũ0 2ŨŨ
EmítLer-Fũltower (Sae Figure 13)
-
100 200
Output Voỉlage Fall Time lí na
Copnmon-Emitter (See Figure 12) - 25 1ŨŨ
Errtitter-Foflower (3 se Pigure 13) - 40 1ŨŨ
Bảng 3.2 - Thông số của TL494
3.2. IR 2103.
IR3103 là IC bán dẫn được sử dụng rộng rãi trong các mạch tổ hợp logic và trong các mạch
nguồn yêu càu có ổn định cao.
Hình 3.2.1 : IR2103
1
v
cc
V
B
8
2 HIN HŨ 7
3 ŨN
v

s
6
4 COM LO 5
8 Lead PDỈP
IR2103
Hình 3.2.2 - Sơ đồ chân của IR 2103
3.2.2. Cấu trúc bên trong của IR2103 mô tả:
Functiona] Block Diagram
3.2.3. Các thông số kĩ thuật của IR2103 như sau:
Symboỉ Detinition Min. Max. Units
VB High side (loasing ab&ũlute voltage -0,3 625
v
s
High side roatlng supply ũíĩses vottage V
B
- 25 V
B
t 0.3
VHŨ High aide Aoaiirvg ửutpưi voltage Vs - 0.3 Va+ 0.3
v
cc Lcw side and ỉogic fỉxect supply ycllaga -ũ.3 25
V
L0 Low side ũtíỉput Mltạge -0.3 Vcc - 0-3
V|N Logic Inpulvoỉtage (HIN & ĨĨN) -0.3 Vcc
+
0-3
dV
s
,'dt Alltìwabỉ& ùffsel Siipply voltage iransiỄnt
_

50 V/'ns
PD Package ỊmiỂt diSÉÌpaiion @ T
A
í +25
=
c [S Lead PDIPỊ'
_
1,0
(B Leađ SOIG) — 0.625
RthJA Themrtal resistance, junction to ambiení (8 Lead PDIP)
—
125
{6 Lead 50IC)
—
200
Tj Jynclior tempersLure
_
150
Ts Slcrage tẼmpsrature -55 150
TL Lead témpêíaiuíỄ {solderiíig, 10 s-aeends)
_
3Qữ
Bảng 3.3 :Thông số kĩ thuật của IR2103
3.2.4. Chức năng nhiệm vụ:
- Hai IC TL494 và IR2103 kết hợp logic với nhau chặt chẽ để thực hiện hai nhiệm vụ.
+ Sử dụng mạch BOOSTRAP để kích tín hiệu điều khiển từ TL494 rồi phát xung tác động
vào cực G kích thông IRF3205.
IN414JĨ:
D I o D I
U2

vc c VB
HIN HO
1 Dm F:
R1Ĩ
-m-
□-&
I R F32Ũố/TO
Hình 3.2.4
3.3. Tần số làm việc của IC TL494.
- Quyết định bởi tụ điện và điện trở trên hai chân số 5 và số 6 của IC TL494.
Rõ
GND
3k3
SI.;:

1 Um
1 ũk
1 ũk
1ũ

li:
Ũ =5
1 1
1
Ũ2
ĨA-k
GND
1M 1 + I N2+
c ŨMRvR EF
DTC uc

CT
'■,.■
11
: c
F:T Ci
G N □
C1 E1
TL4S4
16
15
GND
13
12
1 1

lũ
l_or
ễ
-JD
I -17 Ũ

1.1
Hình 3.3
u
(3-1) fiàm ■việc
=
R-
C
= 1000.1
Ố

-F.22000
= 5 r
^
3.4. Hệ sổ khuếch đại.
- Quyết định bởi chân số 2 và chân số 3 của IC TL494.
OND
1 Gm g V
-3kO-
M u
. LU
- GND
IN1 + [ H2+
ỊN1- 1N2-
G ŨlutFVR EF
DTC o c
G N D E2
c 1 E1
r L?fS4
14
X_í3MD
Hình 3.4
(3-2) K =R.C= 10
4
a.l0
6
.10
12
F = !00
3.5. Tìm hệ sổ phân áp trong mạch
1 N1-I- 1 N2 +

1
r
- 1 1
^ 1 N2-
c
OMFv/R EF-
□TC o
c
CT
F":T Ci
E2
»-
1 1=1
1=5
ĩ -ị
1 3
.___.
2
1
o
t
-
1
Ệ
.=t

o WD
~ĩ~
L 4S -4-
Hình 3.5

- Ta tính được hệ số phân áp của mạch là:
3300Q

ự
K = 3300Q + 3300Q /2
3.6. Chọn Rp để điện áp đầu ra là 5 vôn
- Điều kiện lý tưởng của khuếch đại thuật toán là:
+ Rvào = vô cùng +Ivào = 0 + Un = Up
Hình 3.6
Điện thế tại chân 1 của TL494 phải bằng điện thế tại chân 2 vì đây là hai chân đầu vào của khuếch đại
thuật toán. Mà thế tại chân hai là :
J J 5 X 33 0 0Q
chân-2 _ 3300Q + 3300Q = 2 5(V)
Ura

X

10

ố

Q00fl

_ 2 g
r-p I •
'

10.000Q + Rp
• Ta lại có '
Theo bài ra Ura = 5 V => Rp = 10.000(Q)

CHƯƠNG 4.KÉT QUẢ THựC NGHIỆM
4.1.Sff đồ đi dây.
Hình 4.1 :sơ đồ đi dây
4.2. kết quả thực nghiệm.
4.2.1.Sơ đồ mặt phải :
Hình 4.2.1
4.2.2.Sơ đồ mặt tói:
4.2.3. Bảng thống kê số liệu -Thiết bị
đo : Đồng hồ vạn năng
Hình 4.2.2
Hình 4.2.3
Bảng số liệu đo được :
STT Tải
(Q)
Điện áp
vào
(V)
Điện áp
trên tải
(V)
Dòng qua
tải(A)
Hiện tượng chú ý
1 0 15 5.05 0 Không có
2 4 15 5.01 1.25 Không có
3 3.5 15 5.00 1.42 Tải ấm
4 3 15 4.41 1.47 Cuộn cảm kêu và nóng
5 2.5 15 3.02 1.208 Cuộn cảm kêu và nóng
Bảng 4.1
* Nhận xét:

- Tải càng lớn thì sụt áp trên tải càng lớn, dòng qua tải tăng không đáng kể, nguyên nhân là do
công suất của nguồn không đáp ứng đủ.
- Tải ấm và nóng lên là do hiệu ứng nhiệt Jun- Lenxo :Q = I
2
.R.t
Nguyên nhân:
• Dây đồng quấn không được đều và chắc chắn
• Hai lõi Ferit ghép chưa sát nhau làm cho từ trở của mạch từ tăng lên dẫn đến dòng điện trong
cuộn cảm tăng lên
• Lực điện từ do cuộn cảm sinh ra lớn.
• Các vòng đây quấn chưa chặt và còn ít nên dòng điện qua tải không ổn định làm cho từ trường
do cuộn dây sinh ra cũng không ổn địnhtừ thông khép mạch trong lõi Ferit và qua không khí
cũng không ổn định
• Lực điện từ sinh ra làm cho lõi Ferit dao động và va đập vào nhau phát ra tiếng kêu .
4.3 . Phần mạch ỉn
Sơ đồ thiết kế mạch in : ( hình 4.3 )
Hình 4.3
KẾT LUẬN
Với đề tài “ứng dụng TL494 thiết kế mạch DC DC Buck converter” , qua bảy
tuần thực tập em đã tổng hợp được khá nhiều lượng kiến thức đã được học trên giảng đường ,sách
vở, em đã hiểu được rõ hơn về nhiều kiến thức thực tế quý báu .
Nó giúp em củng cố hơn về những kiến thức lý thuyết đã học và tích lũy thêm những kinh nghiệm
trong công việc sau này .
Em đã học được rằng sau này mỗi bài thực hành từ quy trình công nghệ bắt đàu đến khi kết thúc và
rèn luyện cho bản thân sự tỉ mỉ, tính kiên trì cẩn thận, làm việc chính xác.
Ngoài việc tìm hiểu về ứng dụng của TL494 trong việc thiết kế mạch DC DC Buck converter em còn
hiểu thêm về những tác phong làm việc , các thu thập ,tìm tòi các linh kiện và khả năng làm việc theo
nhóm.
Để hoàn thành được đợt thực tập này ngoài sự có gắng nỗ lực cuẩ bản thân và sự hợp tác giữa các
thành viên trong nhóm 22 lớp tự động hóa 3 K53, chúng em còn được sự hướng dẫn tận tụy , sự chỉ

bảo nhiệt tình của thầy giáo Nguyễn Duy Đỉnh.
Do thời gian và năng lực bản thân còn hạn chế nên kết quả của em chắc chắn còn nhiều thiếu sót,
em rất mong được sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của thày cô và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà nội, ngày 10 tháng 4 năm 2011 Sinh viên
Tài liệu tham khảo :
[1] Võ Minh Chính ,Tràn Trọng Minh ,Phạm Quóc Hải- Điện tử công suất - NXB Khoa học và kỹ
thuật 2007
[2] Lê Văn Doanh - Điện tử công suất - NXB Khoa học và kỹ thuật 2007
[3] Datasheet của IC TL494 , IR2103,IRF3205.