کاربرد tl494 در مبدل های ولتاژ. تراشه کنترل TL494

شرح

• طیف کاملی از عملکردهای کنترل PWM
• خروجی سینک یا غرق جریان هر خروجی 200 میلی آمپر
• قابل اجرا در حالت دو زمانه یا تک زمانه
• مدار سرکوب دو پالس داخلی
• محدوده تنظیم گسترده
• ولتاژ مرجع خروجی 5V +-05%
• به سادگی همگام سازی سازمان یافته

آنالوگ داخلی: 1114EU3 / 4.

تراشه‌های TL493/4/5 که مخصوص ساخت منابع تغذیه ثانویه (PSP) هستند، گزینه‌های پیشرفته‌ای را هنگام طراحی مدارهای کنترل SPS در اختیار طراح قرار می‌دهند. TL493/4/5 شامل یک تقویت کننده خطا، یک نوسان ساز متغیر داخلی، یک مقایسه کننده تنظیم زمان مرده، یک ماشه کنترل، یک مرجع دقیق 5 ولت و یک مدار کنترل مرحله خروجی است. تقویت کننده خطا یک ولتاژ حالت معمولی در محدوده -0.3 ... (Vcc-2) V ارائه می دهد. مقایسه کننده زمان مرده دارای یک افست ثابت است که حداقل زمان مرده را به حدود 5% محدود می کند.

همگام سازی ژنراتور داخلی با اتصال خروجی مجاز است آربه خروجی ولتاژ مرجع و تامین ولتاژ دندانه اره ورودی به خروجی با، که در عملکرد همزمان چندین مدار IVP استفاده می شود. درایورهای خروجی مستقل روی ترانزیستورها این قابلیت را فراهم می کنند تا مرحله خروجی را طبق مدار امیتر معمولی یا مدار پیرو امیتر کار کند. مرحله خروجی ریز مدارهای TL493 / 4/5 در حالت تک چرخه یا فشار کش با قابلیت انتخاب حالت با استفاده از ورودی ویژه کار می کند. مدار داخلی هر خروجی را نظارت می‌کند و خروجی دو پالس را در حالت فشار-کشش غیرفعال می‌کند. دستگاه های دارای پسوند L، تضمین عملکرد عادی در محدوده دمایی -5 ... 85 درجه سانتیگراد، با پسوند C تضمین عملکرد طبیعی در محدوده دمایی 0 ... 70 درجه سانتیگراد.

نمودار ساختاری TL494

پین انتساب

محدودیت های پارامتر

ولتاژ تغذیه 41 ولت

ولتاژ ورودی تقویت کننده (Vcc+0.3)V

ولتاژ خروجی کلکتور 41 ولت

جریان خروجی کلکتور 250 میلی آمپر

اتلاف توان کل در حالت پیوسته 1W

محدوده دمای محیط عملیاتی:

با پسوند L -25..85C

با پسوند С..0..70С

محدوده دمای ذخیره سازی -65…+150C

شرح کار

تراشه TL494 یک کنترل کننده PWM برای منبع تغذیه سوئیچینگ است که با فرکانس ثابت کار می کند و شامل تمام بلوک های لازم برای این کار است. ژنراتور ولتاژ دندان اره داخلی برای تنظیم فرکانس فقط به دو جزء خارجی R و C نیاز دارد. فرکانس ژنراتور با فرمول تعیین می شود: F osc \u003d 1.1 / R * C

مدولاسیون عرض پالس خروجی با مقایسه ولتاژ دندانه اره مثبت تولید شده در خازن به دست می آید. با، با دو سیگنال کنترل (نگاه کنید به نمودار زمان). گیت NOR ترانزیستورهای خروجی را هدایت می کند Q1و Q2فقط زمانی که خط ساعت ماشه داخلی وارد شده باشد کمحالت منطقی این فقط در زمانی اتفاق می افتد که دامنه ولتاژ دندانه اره بالاتر از دامنه سیگنال های کنترل باشد. بنابراین، افزایش دامنه سیگنال های کنترلی باعث کاهش خطی متناظر در عرض پالس های خروجی می شود. سیگنال های کنترل ولتاژهایی هستند که توسط مدار تنظیم زمان مرده (پایه 4)، تقویت کننده های خطا (پایین های 1، 2، 15، 16) و مدار بازخورد (پایه 3) تولید می شوند.

ورودی مقایسه‌کننده زمان مرده دارای افست 120 میلی‌ولتی است که حداقل زمان مرده خروجی را به 4 درصد اول زمان چرخه دندانه‌اره‌ای محدود می‌کند. در صورت اتصال پایه 13 به زمین، حداکثر چرخه کاری 96٪ و اگر پایه 13 ارجاع داده شود، 48٪ است.

برای افزایش مدت زمان مرده در خروجی، می توانید یک ولتاژ ثابت در محدوده 0..3.3 ولت به ورودی تنظیم زمان مرده (پایه 4) اعمال کنید. مقایسه کننده PWM عرض پالس خروجی را از حداکثر مقدار تعیین شده توسط پتانسیل در ورودی تنظیم زمان مرده به صفر تنظیم می کند که ولتاژ بازخورد از 0.5 ولت به 3.5 ولت تغییر کند. هر دو تقویت کننده خطا دارای یک محدوده ورودی حالت مشترک از -0.3 تا (Vcc-2.0)V هستند و می توانند برای تشخیص ولتاژ یا جریان از خروجی منبع تغذیه استفاده شوند. خروجی های تقویت کننده خطا فعال هستند بالاسطح ولتاژ و عملکرد ترکیبی یادر ورودی غیر معکوس مقایسه کننده PWM. در این پیکربندی، تقویت‌کننده‌ای که کمترین زمان را برای روشن کردن خروجی صرف می‌کند، در حلقه کنترل غالب است. در هنگام تخلیه خازن بایک پالس مثبت در خروجی مقایسه‌کننده تنظیم زمان مرده تولید می‌شود، که ماشه را کلاک می‌کند و ترانزیستورهای خروجی را مسدود می‌کند. Q1و Q2. اگر یک ولتاژ مرجع به ورودی انتخاب حالت اعمال شود (پایه 13)، فلیپ فلاپ مستقیماً دو ترانزیستور خروجی را در پادفاز (حالت فشار-کشش) کنترل می کند و فرکانس خروجی برابر با نصف فرکانس ژنراتور است. درایور خروجی همچنین می تواند در حالت تک سر کار کند، که در آن هر دو ترانزیستور همزمان روشن و خاموش می شوند و زمانی که حداکثر سیکل کاری کمتر از 50٪ مورد نیاز است. این حالت زمانی توصیه می شود که ترانسفورماتور دارای سیم پیچی حلقه ای با دیود گیره ای باشد که برای سرکوب گذرا استفاده می شود. اگر جریان های زیادی در حالت تک سر مورد نیاز باشد، ترانزیستورهای خروجی می توانند به صورت موازی کار کنند. برای انجام این کار، باید ورودی را برای انتخاب حالت عملکرد OTS به زمین ببندید، که سیگنال خروجی را از ماشه مسدود می کند. فرکانس خروجی در این حالت برابر فرکانس ژنراتور خواهد بود.

TL494 دارای یک مرجع ولتاژ 5 ولت داخلی است که قادر است تا 10 میلی آمپر جریان را برای بایاس اجزای مدار خارجی بکشد. ولتاژ مرجع خطای 5% را در محدوده دمای کاری از 0 تا 70 درجه سانتیگراد مجاز می کند.

(نه TDA1555، بلکه میکرو مدارهای جدی تر)، به یک منبع تغذیه با منبع تغذیه دوقطبی نیاز دارند. و مشکل در اینجا فقط در خود UMZCH نیست، بلکه در دستگاهی است که ولتاژ را به سطح مورد نظر افزایش می دهد و جریان خوبی را به بار منتقل می کند. این مبدل سنگین ترین قسمت یک آمپلی فایر خودروی خانگی است. با این حال، اگر تمام توصیه‌ها را دنبال کنید، می‌توانید یک PN تأیید شده را طبق این طرح جمع‌آوری کنید که طرح آن در زیر آورده شده است. برای بزرگنمایی روی آن کلیک کنید.

اساس مبدل یک ژنراتور پالس است که بر روی یک میکرو مدار تخصصی گسترده ساخته شده است. فرکانس تولید با مقدار مقاومت R3 تنظیم می شود. شما می توانید آن را تغییر دهید و به بهترین ثبات و کارایی دست یابید. بیایید نگاهی دقیق تر به دستگاه تراشه کنترل TL494 بیندازیم.

پارامترهای تراشه TL494

Upit.microcircuits (پین 12) - Upit.min=9V; Upp.max=40V
ولتاژ مجاز در ورودی DA1، DA2 بیش از Upit / 2 نیست
پارامترهای مجاز ترانزیستورهای خروجی Q1، Q2:
ما کمتر از 1.3 ولت؛
Uke کمتر از 40 ولت؛
Ik.max کمتر از 250 میلی آمپر
ولتاژ باقیمانده کلکتور-امیتر ترانزیستورهای خروجی بیش از 1.3 ولت نیست.
من توسط ریز مدار مصرف کردم - 10-12 میلی آمپر
اتلاف برق مجاز:
0.8W در دمای محیط +25C؛
0.3W در دمای محیط +70C.
فرکانس اسیلاتور مرجع داخلی بیش از 100 کیلوهرتز نیست.

• ژنراتور ولتاژ دندان اره DA6; فرکانس با مقادیر مقاومت و خازن متصل به پایه های 5 و 6 تعیین می شود.
• منبع ولتاژ مرجع تثبیت شده DA5 با خروجی خارجی (پایه 14).
• تقویت کننده خطای ولتاژ DA3;
• تقویت کننده خطا برای سیگنال حد فعلی DA4.
• دو ترانزیستور خروجی VT1 و VT2 با کلکتورها و امیترهای باز.
• مقایسه کننده "منطقه مرده" DA1;
• مقایسه کننده PWM DA2;
• ماشه فشار-کش پویا D در حالت تقسیم فرکانس با 2 - DD2.
• عناصر منطقی کمکی DD1 (2-OR)، DD3 (2nd)، DD4 (2nd)، DD5 (2-OR-NOT)، DD6 (2-OR-NOT)، DD7 (NOT).
• منبع ولتاژ ثابت با مقدار اسمی 0.1V DA7؛
• منبع DC با مقدار اسمی 0.7mA DA8.

در صورت اعمال ولتاژ تغذیه به پایه 12 که سطح آن در محدوده 7+ تا 40+ ولت است مدار کنترل شروع می شود. پین اوت تراشه TL494 در تصویر زیر آمده است:

بار (ترانسفورماتور قدرت) ترانزیستورهای اثر میدانی IRFZ44N را تکان دهید. Choke L1 بر روی یک حلقه فریت به قطر 2 سانتی متر از منبع تغذیه کامپیوتر پیچیده می شود. این شامل 10 دور سیم دوتایی با قطر 1 میلی متر است که در سراسر حلقه پخش شده است. اگر حلقه ندارید، می توان آن را روی یک میله فریت با قطر 8 میلی متر و طول چند سانتی متر پیچید (بسیار مهم نیست). طراحی تابلو با فرمت Lay - دانلود در .

هشدار می دهیم، عملکرد واحد مبدل به شدت به ساخت صحیح ترانسفورماتور بستگی دارد. بر روی یک حلقه فریت با نام تجاری 2000NM با ابعاد 40 * 25 * 11 میلی متر پیچیده شده است. ابتدا باید تمام لبه ها را با یک فایل گرد کنید، آن را با نوار برقی کتانی بپیچید. سیم پیچ اولیه با یک بسته نرم افزاری پیچیده می شود که شامل 5 هسته به ضخامت 0.7 میلی متر است و شامل 2 * 6 دور یعنی 12 پیچ است. سپس بعدی را نزدیک به اولین باد می کنیم و به همین ترتیب 5 زندگی می کردند. در نتیجه گیری، هسته ها پیچ خورده اند. سپس در قسمت بدون سیم حلقه، نیمه دوم سیم پیچ اولیه را به همین ترتیب شروع می کنیم. دو سیم پیچ معادل بدست می آوریم. پس از آن، حلقه را با نوار برق می پیچیم و سیم پیچ ثانویه را با سیم 1.5 میلی متری 2 * 18 به همان شکل اولیه می پیچیم. به طوری که در اولین شروع چیزی نسوزد، لازم است از طریق مقاومت های 100 اهم در هر بازو و ترانسفورماتور اولیه از طریق یک لامپ 40-60 وات روشن شود و همه چیز حتی با خطاهای تصادفی وزوز می کند. یک اضافه کوچک: یک نقص کوچک در مدار بلوک فیلتر وجود دارد، قطعات c19 r22 باید تعویض شوند، زیرا وقتی فاز می چرخد، دامنه سیگنال روی اسیلوسکوپ ضعیف می شود. به طور کلی، این مبدل ولتاژ افزایش دهنده را می توان با خیال راحت برای تکرار توصیه کرد، زیرا قبلاً توسط بسیاری از آماتورهای رادیویی با موفقیت مونتاژ شده است.

نیکولای پتروشوف

TL494، این چه نوع "جانور" است؟

TL494 (Texas Instruments) احتمالاً رایج ترین کنترل کننده PWM است که بر اساس آن بخش عمده ای از منابع تغذیه رایانه و قطعات برق لوازم خانگی مختلف ایجاد شده است.
و اکنون این ریز مدار در بین آماتورهای رادیویی که در ساخت منابع تغذیه سوئیچینگ شرکت دارند بسیار محبوب است. آنالوگ داخلی این ریز مدار M1114EU4 (KR1114EU4) است. علاوه بر این، شرکت های مختلف خارجی این ریز مدار را با نام های مختلف تولید می کنند. به عنوان مثال IR3M02 (شارپ)، KA7500 (سامسونگ)، MB3759 (فوجیتسو). همش همین چیپه
سن او بسیار کمتر از TL431 است. در اواخر دهه 90 - اوایل دهه 2000 توسط تگزاس اینسترومنتز تولید شد.
بیایید سعی کنیم با هم بفهمیم که چیست و چه نوع "جانور" است؟ ما تراشه TL494 (Texas Instruments) را در نظر خواهیم گرفت.

بنابراین، بیایید با نگاه کردن به آنچه در داخل است شروع کنیم.

ترکیب.

آن شامل:
- ژنراتور ولتاژ دندان اره (GPN)؛
- مقایسه کننده تنظیم زمان مرده (DA1)؛
- مقایسه کننده تنظیم PWM (DA2)؛
- تقویت کننده خطا 1 (DA3) که عمدتاً برای ولتاژ استفاده می شود.
- تقویت کننده خطا 2 (DA4) که عمدتاً توسط سیگنال حد فعلی استفاده می شود.
- یک منبع ولتاژ مرجع پایدار (ION) برای 5 ولت با خروجی خارجی 14؛
- مدار کنترل مرحله خروجی.

سپس، البته، ما تمام اجزای آن را در نظر می گیریم و سعی می کنیم بفهمیم که همه اینها برای چیست و چگونه کار می کند، اما ابتدا لازم است پارامترهای عملیاتی (ویژگی) آن را ارائه دهیم.

گزینه ها	حداقل	حداکثر	واحد تغییر دادن
V CC ولتاژ تغذیه	7	40	که در
V I ولتاژ ورودی تقویت کننده	-0,3	VCC-2	که در
V O ولتاژ کلکتور		40	که در
جریان کلکتور (هر ترانزیستور)		200	mA
جریان بازخورد		0,3	mA
f فرکانس اسیلاتور OSC	1	300	کیلوهرتز
خازن دینام C T	0,47	10000	nF
مقاومت مقاومت ژنراتور R T	1,8	500	کیلو اهم
T A دمای عملیاتی TL494C TL494I	0	70	درجه سانتی گراد
	-40	85	درجه سانتی گراد

ویژگی های محدود کننده آن به شرح زیر است.

ولتاژ تغذیه................................................ ..... 41 ولت

ولتاژ ورودی تقویت کننده ...................................(Vcc+0.3)V

ولتاژ خروجی کلکتور..............................41 ولت

جریان خروجی کلکتور ...................................... .....250 میلی آمپر

اتلاف توان کل در حالت پیوسته .... 1W

محل و هدف پین های ریز مدار.

نتیجه گیری 1

این ورودی غیر معکوس (مثبت) تقویت کننده خطای 1 است.
اگر ولتاژ ورودی روی آن کمتر از ولتاژ پایه 2 باشد، در خروجی این تقویت کننده خطای 1 ولتاژی وجود نخواهد داشت (خروجی کم خواهد بود) و تأثیری بر عرض (چرخه کاری) نخواهد داشت. از پالس های خروجی
اگر ولتاژ در این پایه از پایه 2 بیشتر باشد، در خروجی این تقویت کننده 1 ولتاژ ظاهر می شود (خروجی تقویت کننده 1 سطح بالایی خواهد داشت) و عرض (چرخه کاری) پالس های خروجی کاهش می یابد. بیشتر، ولتاژ خروجی این تقویت کننده (حداکثر 3.3 ولت) بیشتر است.

نتیجه 2

این ورودی معکوس (منفی) تقویت کننده خطای 1 است.
اگر ولتاژ ورودی در این پایه بالاتر از پایه 1 باشد، هیچ خطای ولتاژی در خروجی تقویت کننده وجود نخواهد داشت (خروجی پایین خواهد بود) و تاثیری بر عرض (چرخه کاری) پالس های خروجی نخواهد داشت.
اگر ولتاژ در این پایه کمتر از پایه 1 باشد، خروجی تقویت کننده بالا خواهد بود.

تقویت کننده خطا یک آپ امپ معمولی با بهره ای برابر با 70..95dB برای ولتاژ DC، (Ku = 1 در فرکانس 350 کیلوهرتز) است. محدوده ولتاژ ورودی op-amp از -0.3 ولت تا ولتاژ منبع تغذیه منهای 2 ولت است. یعنی حداکثر ولتاژ ورودی باید حداقل دو ولت کمتر از ولتاژ تغذیه باشد.

نتیجه 3

اینها خروجی های تقویت کننده های خطای 1 و 2 هستند که از طریق دیودها (مدار OR) به این خروجی متصل شده اند. اگر ولتاژ خروجی هر تقویت کننده از کم به زیاد تغییر کند، در پین 3 نیز بالا می رود.
اگر ولتاژ در این پایه از 3.3 ولت بیشتر شود، پالس های خروجی ریزمدار ناپدید می شوند (چرخه کار صفر).
اگر ولتاژ در این پایه نزدیک به 0 ولت باشد، مدت زمان پالس های خروجی (دویت سیکل) حداکثر خواهد بود.

پایه 3 معمولاً برای ارائه بازخورد به تقویت کننده ها استفاده می شود، اما در صورت نیاز، پایه 3 نیز می تواند به عنوان ورودی برای ارائه تغییرات عرض پالس استفاده شود.
اگر ولتاژ روی آن بالا باشد (> ~ 3.5 ولت)، در این صورت هیچ پالسی در خروجی MS وجود نخواهد داشت. منبع تغذیه تحت هیچ شرایطی شروع نمی شود.

نتیجه گیری 4

محدوده تغییر زمان "مرده" را کنترل می کند (eng. Dead-Time Control)، در اصل، این همان چرخه وظیفه است.
اگر ولتاژ روی آن نزدیک به 0 ولت باشد، خروجی ریزمدار هم حداقل عرض پالس ممکن و هم حداکثر را خواهد داشت که به ترتیب توسط سیگنال های ورودی دیگر (تقویت کننده های خطا، پایه 3) قابل تنظیم است.
اگر ولتاژ در این پایه حدود 1.5 ولت باشد، عرض پالس های خروجی در ناحیه 50 درصد حداکثر عرض آنها خواهد بود.
اگر ولتاژ در این پایه از 3.3 ولت بیشتر شود، هیچ پالسی در خروجی MS وجود نخواهد داشت. منبع تغذیه تحت هیچ شرایطی شروع نمی شود.
اما نباید فراموش کنید که با افزایش زمان "مرده"، محدوده تنظیم PWM کاهش می یابد.

با تغییر ولتاژ در پایه 4، می توانید یک عرض ثابت از زمان "مرده" (تقسیم کننده R-R) تنظیم کنید، یک حالت شروع نرم را در PSU (زنجیره R-C) پیاده سازی کنید، خاموش کردن MS (کلید) از راه دور را فراهم کنید. همچنین می توانید از این پین به عنوان ورودی کنترل خطی استفاده کنید.

بیایید در نظر بگیریم (برای کسانی که نمی دانند) زمان "مرده" چیست و برای چیست.
هنگامی که یک مدار منبع تغذیه فشار کش کار می کند، پالس ها به طور متناوب از خروجی های ریز مدار به پایه ها (دروازه ها) ترانزیستورهای خروجی تغذیه می شوند. از آنجایی که هر ترانزیستوری یک عنصر اینرسی است، هنگامی که سیگنالی از پایه (دروازه) ترانزیستور خروجی برداشته می شود (اعمال می شود) نمی تواند فوراً بسته شود (باز شود). و اگر پالس ها بدون زمان "مرده" به ترانزیستورهای خروجی اعمال شوند (یعنی یک پالس از یکی برداشته شود و بلافاصله به دومی اعمال شود) ممکن است لحظه ای فرا برسد که یک ترانزیستور زمان بسته شدن نداشته باشد و دومی قبلا باز شده است سپس کل جریان (که از طریق جریان نامیده می شود) از طریق هر دو ترانزیستور باز و با دور زدن بار (سیم پیچ ترانسفورماتور) جریان می یابد و از آنجایی که با هیچ چیز محدود نمی شود، ترانزیستورهای خروجی فوراً از کار می افتند.
برای جلوگیری از این اتفاق، لازم است پس از پایان یک پالس و قبل از شروع پالس بعدی - مدت زمان مشخصی سپری شده باشد که برای بسته شدن مطمئن ترانزیستور خروجی کافی است که سیگنال کنترلی از ورودی آن حذف شده است.
به این زمان زمان «مرده» می گویند.

بله، حتی اگر به شکل ترکیب ریز مدار نگاه کنید، می بینیم که پایه 4 از طریق یک منبع ولتاژ 0.1-0.12 ولت به ورودی مقایسه کننده تنظیم زمان مرده (DA1) متصل است. چرا این کار انجام می شود؟
این فقط به گونه ای انجام می شود که حداکثر عرض (چرخه کاری) پالس های خروجی هرگز برابر با 100٪ نباشد تا از عملکرد ایمن ترانزیستورهای خروجی (خروجی) اطمینان حاصل شود.
یعنی اگر پین 4 را روی یک سیم مشترک "قرار دهید"، در ورودی مقایسه کننده DA1 هنوز ولتاژ صفر وجود نخواهد داشت، اما ولتاژی با این مقدار (0.1-0.12 V) و پالس هایی از ژنراتور ولتاژ دندانه اره (GPN) تنها زمانی در خروجی ریز مدار ظاهر می شود که دامنه آنها در پایه 5 از این ولتاژ بیشتر شود. یعنی ریز مدار دارای یک آستانه حداکثر چرخه کاری ثابت برای پالس های خروجی است که برای عملکرد تک چرخه مرحله خروجی از 95-96٪ و برای عملکرد دو چرخه خروجی از 47.5-48٪ تجاوز نمی کند. صحنه.

نتیجه گیری 5

این خروجی GPN است، برای اتصال یک خازن تنظیم زمان Ct به آن طراحی شده است که انتهای دوم آن به یک سیم مشترک متصل است. ظرفیت آن بسته به فرکانس خروجی پالس‌های FPG کنترل‌کننده PWM معمولاً از 0.01 μF تا 0.1 μF انتخاب می‌شود. به عنوان یک قاعده، خازن های با کیفیت بالا در اینجا استفاده می شود.
فرکانس خروجی GPN فقط در این پین قابل کنترل است. محدوده ولتاژ خروجی ژنراتور (دامنه پالس های خروجی) جایی در ناحیه 3 ولت است.

نتیجه 6

همچنین خروجی GPN است که برای اتصال یک مقاومت تنظیم زمان Rt به آن طراحی شده است که انتهای دوم آن به یک سیم مشترک متصل است.
مقادیر Rt و Ct فرکانس خروجی GPN را تعیین می کند و با فرمول یک عملیات تک چرخه محاسبه می شود.

برای حالت فشار کشش، فرمول به شکل زیر است.

برای کنترلرهای PWM سایر شرکت ها، فرکانس با استفاده از همین فرمول محاسبه می شود، با این تفاوت که عدد 1 باید به 1.1 تغییر یابد.

نتیجه 7

به سیم مشترک مدار دستگاه روی کنترلر PWM متصل می شود.

نتیجه 8

ریز مدار دارای یک مرحله خروجی با دو ترانزیستور خروجی است که کلیدهای خروجی آن هستند. پایانه های کلکتور و امیتر این ترانزیستورها رایگان است و بنابراین بسته به نیاز می توان این ترانزیستورها را در مدار قرار داد تا هم با امیتر مشترک و هم با کلکتور مشترک کار کنند.
بسته به ولتاژ در پایه 13، این مرحله خروجی می تواند در هر دو حالت فشار کششی و تک چرخه کار کند. در عملکرد تک سیکلی می توان این ترانزیستورها را به صورت موازی وصل کرد تا جریان بار افزایش یابد که معمولا این کار انجام می شود.
بنابراین، پایه 8 پایه جمع کننده ترانزیستور 1 است.

نتیجه گیری 9

این ترمینال امیتر ترانزیستور 1 است.

نتیجه گیری 10

این ترمینال امیتر ترانزیستور 2 است.

نتیجه 11

این کلکتور ترانزیستور 2 است.

نتیجه 12

"پلاس" منبع تغذیه TL494CN به این پین متصل است.

نتیجه 13

این خروجی برای انتخاب حالت عملکرد مرحله خروجی است. اگر این پین به زمین وصل شود، مرحله خروجی در حالت تک سر کار می کند. سیگنال های خروجی در خروجی سوئیچ های ترانزیستوری یکسان خواهد بود.
اگر ولتاژ 5+ ولت را به این پین اعمال کنید (پایه های 13 و 14 را به یکدیگر وصل کنید)، آنگاه کلیدهای خروجی در حالت فشار کش کار خواهند کرد. سیگنال های خروجی در پایانه های سوئیچ ترانزیستور خارج از فاز و فرکانس پالس های خروجی نصف خواهد بود.

نتیجه گیری 14

این خروجی اصطبل است ومنبع در بارهپورن اچولتاژ (ION)، با ولتاژ خروجی 5+ ولت و جریان خروجی تا 10 میلی آمپر، که می تواند به عنوان مرجع برای مقایسه در تقویت کننده های خطا و برای اهداف دیگر استفاده شود.

نتیجه گیری 15

دقیقاً مانند پایه 2 کار می کند. اگر از تقویت کننده خطای دوم استفاده نمی شود، پایه 15 به سادگی به پایه 14 متصل می شود (مرجع + 5 ولت).

نتیجه گیری 16

مانند پایه 1 عمل می کند. اگر از تقویت کننده خطای دوم استفاده نشود، معمولاً به سیم مشترک (پایه 7) وصل می شود.
با اتصال پایه 15 به +5 ولت و پایه 16 متصل به زمین، ولتاژ خروجی از آمپلی فایر دوم وجود ندارد، بنابراین تأثیری در عملکرد تراشه ندارد.

اصل عملکرد ریز مدار.

بنابراین کنترلر TL494 PWM چگونه کار می کند.
در بالا، هدف پین های این ریزمدار و عملکرد آنها را با جزئیات بررسی کردیم.
اگر همه اینها به دقت تجزیه و تحلیل شود، از همه اینها مشخص می شود که این تراشه چگونه کار می کند. اما من یک بار دیگر به طور بسیار مختصر اصل کار آن را شرح می دهم.

هنگامی که ریز مدار به طور معمول روشن می شود و برق به آن می رسد (منهای به پایه 7، به اضافه پایه 12)، GPN شروع به تولید پالس های دندانه اره ای با دامنه حدود 3 ولت می کند که فرکانس آن به C و R بستگی دارد. به پایه های 5 و 6 میکرو مدار متصل است.
اگر مقدار سیگنال های کنترل (در پایه های 3 و 4) کمتر از 3 ولت باشد، پالس های مستطیلی روی کلیدهای خروجی ریزمدار ظاهر می شوند که عرض آن (چرخه کاری) به مقدار سیگنال های کنترل در پایه ها بستگی دارد. 3 و 4.
یعنی ریز مدار ولتاژ مثبت دندانه اره از خازن Ct (C1) را با هر یک از دو سیگنال کنترل مقایسه می کند.
مدارهای منطقی برای کنترل ترانزیستورهای خروجی VT1 و VT2 آنها را تنها زمانی باز می کنند که ولتاژ پالس های دندانه اره بالاتر از سیگنال های کنترل باشد. و هر چه این اختلاف بیشتر باشد، پالس خروجی گسترده تر است (چرخه کاری بیشتر).
ولتاژ کنترل در پایه 3 به نوبه خود به سیگنال های ورودی تقویت کننده های عملیاتی (تقویت کننده های خطا) بستگی دارد که به نوبه خود می تواند ولتاژ خروجی و جریان خروجی PSU را کنترل کند.

بنابراین، افزایش یا کاهش در مقدار هر سیگنال کنترلی به ترتیب باعث کاهش یا افزایش خطی در عرض پالس‌های ولتاژ در خروجی‌های میکرو مدار می‌شود.
همانطور که در بالا ذکر شد، می توان از ولتاژ پایه 4 (کنترل زمان مرده)، ورودی تقویت کننده های خطا یا ورودی سیگنال بازخورد مستقیماً از پایه 3 به عنوان سیگنال کنترل استفاده کرد.

تئوری، همانطور که می گویند، تئوری است، اما دیدن و "احساس" همه اینها در عمل بسیار بهتر خواهد بود، بنابراین بیایید شماتیک زیر را روی تخته نان جمع آوری کنیم و از نزدیک ببینیم که همه اینها چگونه کار می کند.

ساده ترین و سریع ترین راه این است که همه آن ها را روی تخته نان قرار دهید. بله، تراشه KA7500 را نصب کردم. من خروجی "13" ریز مدار را روی یک سیم مشترک قرار می دهم ، یعنی کلیدهای خروجی ما در حالت تک چرخه کار می کنند (سیگنال های ترانزیستورها یکسان خواهند بود) و سرعت تکرار پالس های خروجی مطابقت دارد. به فرکانس ولتاژ دندانه اره GPN.

من اسیلوسکوپ را به نقاط تست زیر وصل کردم:
- اولین پرتو به پین ​​"4"، برای کنترل ولتاژ DC روی این پایه. در مرکز صفحه روی خط صفر قرار دارد. حساسیت - 1 ولت در هر بخش؛
- پرتو دوم به خروجی "5"، برای کنترل ولتاژ دندانه اره GPN. همچنین روی خط صفر (هر دو پرتو ترکیب شده اند) در مرکز اسیلوسکوپ و با حساسیت یکسان قرار دارد.
- پرتو سوم به خروجی ریز مدار به خروجی «9»، برای کنترل پالس ها در خروجی ریزمدار. حساسیت پرتو 5 ولت در هر تقسیم است (0.5 ولت به اضافه یک تقسیم کننده بر 10). در پایین صفحه اسیلوسکوپ قرار دارد.

یادم رفت بگم که کلیدهای خروجی ریز مدار به یک کلکتور مشترک متصل هستند. به عبارت دیگر، طبق طرح پیرو امیتر. چرا تکرار کننده؟ زیرا سیگنال در امیتر ترانزیستور دقیقاً سیگنال پایه را تکرار می کند، به طوری که ما می توانیم همه چیز را به وضوح ببینیم.
اگر سیگنال را از کلکتور ترانزیستور بردارید، نسبت به سیگنال پایه معکوس (تغییر) می شود.
ما برق را به ریز مدار می دهیم و می بینیم که چه چیزی در خروجی ها داریم.

در پایه چهارم صفر داریم (لغزنده تریمر در پایین ترین موقعیت خود قرار دارد)، پرتو اول روی خط صفر در مرکز صفحه است. تقویت کننده های خطا هم کار نمی کنند.
در پایه پنجم، ولتاژ دندانه اره GPN (پرتو دوم) را با دامنه کمی بیشتر از 3 ولت مشاهده می کنیم.
در خروجی ریز مدار (پایه 9) پالس های مستطیلی با دامنه حدود 15 ولت و حداکثر عرض (96 درصد) را مشاهده می کنیم. نقاط پایین صفحه فقط یک آستانه چرخه کاری ثابت هستند. برای اینکه بهتر دیده شود، کشش اسیلوسکوپ را روشن کنید.

خوب، حالا می توانید آن را بهتر ببینید. این دقیقا زمانی است که دامنه پالس به صفر می رسد و ترانزیستور خروجی برای این مدت کوتاه بسته می شود. سطح صفر برای این پرتو در پایین صفحه.
خوب، بیایید ولتاژ را به پایه 4 اضافه کنیم و ببینیم چه چیزی بدست می آوریم.

در پین "4" با یک مقاومت صاف کننده، ولتاژ ثابتی را 1 ولت تنظیم کردم، اولین پرتو یک بخش افزایش یافت (یک خط مستقیم روی صفحه اسیلوسکوپ). ما چه می بینیم؟ زمان مرده افزایش یافته است (چرخه کاری کاهش یافته است)، این یک خط نقطه چین در پایین صفحه است. یعنی ترانزیستور خروجی برای مدتی تقریباً نصف مدت زمان خود پالس بسته می شود.
بیایید یک ولت دیگر با یک مقاومت تنظیم به پین ​​"4" ریز مدار اضافه کنیم.

می بینیم که پرتو اول یک تقسیم به سمت بالا بالا رفته است، مدت پالس های خروجی حتی کوتاه تر شده است (1/3 مدت زمان کل پالس) و زمان مرده (زمان بسته شدن ترانزیستور خروجی) به افزایش یافته است. دو سوم یعنی به وضوح دیده می شود که منطق ریزمدار سطح سیگنال GPN را با سطح سیگنال کنترل مقایسه می کند و فقط آن سیگنال GPN را که سطح آن بالاتر از سیگنال کنترل است به خروجی می گذرد.

برای واضح‌تر شدن، مدت زمان (عرض) پالس‌های خروجی ریز مدار با مدت زمان (عرض) پالس‌های خروجی ولتاژ دندانه‌اره‌ای که بالاتر از سطح سیگنال کنترل هستند (بالاتر از یک خط مستقیم روی مدار) یکسان خواهد بود. صفحه نمایش اسیلوسکوپ).

ادامه دهید، یک ولت دیگر به پین ​​"4" ریز مدار اضافه کنید. ما چه می بینیم؟ در خروجی ریزمدار، پالس های بسیار کوتاه تقریباً به اندازه پالس هایی هستند که بالای خط مستقیم بالای ولتاژ دندان اره بیرون زده اند. کشش اسیلوسکوپ را روشن کنید تا نبض بهتر دیده شود.

در اینجا یک پالس کوتاه می بینیم که در طی آن ترانزیستور خروجی باز می شود و بقیه زمان (خط پایین روی صفحه) بسته می شود.
خوب، بیایید سعی کنیم ولتاژ را در پین "4" حتی بیشتر افزایش دهیم. ما ولتاژ را در خروجی با یک مقاومت صاف کننده بالاتر از سطح ولتاژ دندانه اره GPN تنظیم می کنیم.

خوب، همین است، PSU برای ما کار نخواهد کرد، زیرا خروجی کاملاً "آرام" است. هیچ پالس خروجی وجود ندارد، زیرا در پین کنترل "4" سطح ولتاژ ثابتی بیش از 3.3 ولت داریم.
اگر سیگنال کنترلی را روی پین "3" یا به نوعی تقویت کننده خطا اعمال کنید، کاملاً همین اتفاق می افتد. اگر علاقه مند هستید، می توانید آن را برای خودتان بررسی کنید. علاوه بر این، اگر سیگنال های کنترل بلافاصله روی همه خروجی های کنترل قرار گیرند، میکرو مدار را کنترل کنید (غلبه کند)، سیگنالی از آن خروجی کنترل وجود خواهد داشت که دامنه آن بیشتر است.

خوب، بیایید سعی کنیم خروجی "13" را از سیم مشترک جدا کنیم و آن را به خروجی "14" وصل کنیم، یعنی حالت عملکرد کلیدهای خروجی را از یک چرخه به دو چرخه تغییر دهیم. بیایید ببینیم چه کاری می توانیم انجام دهیم.

با یک صاف کننده، ما دوباره ولتاژ در پایه "4" را به صفر می رسانیم. برق را روشن می کنیم. ما چه می بینیم؟
در خروجی ریز مدار، پالس های مستطیلی با حداکثر مدت زمان نیز وجود دارد، اما میزان تکرار آنها به نصف فرکانس پالس های دندان اره تبدیل شده است.
همان پالس ها روی دومین ترانزیستور کلیدی ریزمدار (پایه 10) خواهند بود، با تنها تفاوت این که در زمان نسبت به آنها 180 درجه جابجا می شوند.
همچنین حداکثر آستانه چرخه کاری (2٪) وجود دارد. اکنون قابل مشاهده نیست، باید پرتو چهارم اسیلوسکوپ را وصل کنید و دو سیگنال خروجی را با هم ترکیب کنید. کاوشگر چهارم در دسترس نیست، بنابراین من آن را انجام ندادم. هر کی میخواد خودت چک کنه تا مطمئن بشه.

در این حالت، ریز مدار دقیقاً مانند حالت تک چرخه کار می کند، تنها با این تفاوت که حداکثر مدت زمان پالس های خروجی در اینجا از 48 درصد کل مدت زمان پالس بیشتر نخواهد شد.
بنابراین ما این حالت را برای مدت طولانی در نظر نخواهیم گرفت، اما فقط ببینید چه نوع پالس هایی در ولتاژ پایه "4" دو ولت خواهیم داشت.

ما ولتاژ را با یک مقاومت تنظیم کننده افزایش می دهیم. عرض پالس های خروجی به 1/6 مدت زمان کل پالس کاهش یافته است، یعنی دقیقاً دو برابر بیشتر از حالت تک چرخه عملکرد سوئیچ های خروجی (1/3 برابر در آنجا).
در خروجی ترانزیستور دوم (پین 10) همان پالس ها وجود دارد که فقط 180 درجه در زمان جابجا می شوند.
خوب، در اصل، ما عملکرد کنترلر PWM را تجزیه و تحلیل کرده ایم.

بیشتر در مورد نتیجه گیری "4". همانطور که قبلا ذکر شد، از این پین می توان برای راه اندازی "نرم" منبع تغذیه استفاده کرد. چگونه آن را سازماندهی کنیم؟
بسیار ساده. برای انجام این کار، به زنجیره RC خروجی "4" متصل شوید. در اینجا نمونه ای از قطعه نمودار آمده است:

"شروع نرم" در اینجا چگونه کار می کند؟ بیایید به نمودار نگاه کنیم. خازن C1 از طریق مقاومت R5 به یون (+5 ولت) متصل می شود.
هنگامی که برق به ریز مدار (پایه 12) اعمال می شود، 5+ ولت در پایه 14 ظاهر می شود. خازن C1 شروع به شارژ شدن می کند. جریان شارژ خازن از مقاومت R5 عبور می کند ، در لحظه روشن شدن آن حداکثر است (خازن تخلیه می شود) و افت ولتاژ 5 ولت روی مقاومت رخ می دهد که به خروجی "4" اعمال می شود. این ولتاژ، همانطور که قبلاً با تجربه متوجه شدیم، عبور پالس ها به خروجی ریزمدار را ممنوع می کند.
همانطور که خازن شارژ می شود، جریان شارژ کاهش می یابد و افت ولتاژ در مقاومت به همان نسبت کاهش می یابد. ولتاژ در پایه "4" نیز کاهش می یابد و پالس هایی در خروجی ریزمدار ظاهر می شوند که مدت زمان آن به تدریج افزایش می یابد (با شارژ شدن خازن). هنگامی که خازن به طور کامل شارژ می شود، جریان شارژ متوقف می شود، ولتاژ در پایه "4" نزدیک به صفر می شود و پایه "4" دیگر بر مدت زمان پالس های خروجی تأثیر نمی گذارد. منبع تغذیه به حالت کار خود می رود.
طبیعتاً حدس زدید که زمان شروع PSU (خروجی آن به حالت کارکرد) به مقدار مقاومت و خازن بستگی دارد و با انتخاب آنها می توان این زمان را تنظیم کرد.

خوب، این به طور خلاصه کل تئوری و عمل است، و هیچ چیز پیچیده ای در اینجا وجود ندارد، و اگر شما عملکرد این PWM را درک و درک کنید، درک و درک کار PWM های دیگر برای شما دشوار نخواهد بود.

برای همه شما آرزوی موفقیت دارم.

ژنراتور پالس برای تحقیقات آزمایشگاهی در توسعه و راه اندازی دستگاه های الکترونیکی استفاده می شود. ژنراتور در محدوده ولتاژ 7 تا 41 ولت کار می کند و بسته به ترانزیستور خروجی ظرفیت بار بالایی دارد. دامنه پالس های خروجی می تواند برابر با مقدار ولتاژ تغذیه ریزمدار باشد، تا مقدار حدی ولتاژ تغذیه این ریز مدار +41 V. اساس آن برای همه شناخته شده است، اغلب در

آنالوگ ها TL494 چیپس هستند KA7500 و کلون خانگی او - KR1114EU4 .

محدودیت های پارامتر:

ولتاژ تغذیه 41 ولت
ولتاژ ورودی تقویت کننده (Vcc+0.3)V
ولتاژ خروجی کلکتور 41 ولت
جریان خروجی کلکتور 250 میلی آمپر
اتلاف توان کل در حالت پیوسته 1W
محدوده دمای محیط عملیاتی:
-با پسوند L -25..85С
-با پسوند С.0..70С
محدوده دمای ذخیره سازی -65…+150C

نمودار شماتیک دستگاه

مدار مولد پالس مستطیلی

برد مدار چاپی ژنراتور TL494 و فایل های دیگر به صورت جداگانه می باشد.

تنظیم فرکانس توسط سوئیچ S2 (تقریبا) و مقاومت RV1 (به آرامی) انجام می شود، چرخه کار توسط مقاومت RV2 تنظیم می شود. سوئیچ SA1 حالت های عملکرد ژنراتور را از حالت مشترک (تک چرخه) به ضد فاز (فشار کش) تغییر می دهد. مقاومت R3 بهینه ترین محدوده فرکانس همپوشانی را انتخاب می کند، محدوده تنظیم چرخه وظیفه را می توان توسط مقاومت های R1، R2 انتخاب کرد.

جزئیات مولد پالس

خازن های C1-C4 مدار زمان بندی برای محدوده فرکانس مورد نیاز انتخاب می شوند و ظرفیت خازن آنها می تواند از 10 میکروفاراد برای زیر محدوده مادون پایین تا 1000 پیکوفاراد برای بالاترین فرکانس باشد.

با محدودیت جریان متوسط ​​200 میلی آمپر، مدار قادر است گیت را نسبتاً سریع شارژ کند، اما
تخلیه آن با ترانزیستور خاموش غیرممکن است. تخلیه دروازه با یک مقاومت زمینی نیز به طور رضایت بخشی کند است. برای این منظور از یک تکرار کننده مکمل مستقل استفاده می شود.

• بخوانید: "چگونه از کامپیوتر بسازیم."

ترانزیستورها هر RF با ولتاژ اشباع کوچک و حاشیه جریان کافی انتخاب می شوند. به عنوان مثال، KT972+973. اگر نیازی به خروجی های قدرتمند نباشد، تکرار کننده مکمل را می توان حذف کرد. در غیاب دومین مقاومت ساختمانی 20 کیلومتری، از دو مقاومت ثابت 10 کیلومتری استفاده شد که یک چرخه کاری در 50 درصد را فراهم می کرد. نویسنده این پروژه الکساندر ترنتیف است.

توضیحات و کاربرد کلی

TL 494و نسخه های بعدی آن - رایج ترین ریز مدار مورد استفاده برای ساخت مبدل های قدرت دو زمانه است.

• TL494 (توسعه اصلی توسط Texas Instruments) - آی سی مبدل ولتاژ PWM با خروجی های تک سر (TL 494 IN - بسته DIP16، -25..85С، TL 494 CN - DIP16، 0..70C).
• K1006EU4 - آنالوگ داخلی TL494
• TL594 - آنالوگ TL494 با بهبود دقت تقویت کننده های خطا و مقایسه کننده
• TL598 - آنالوگ TL594 با یک تکرار کننده فشاری (pnp-npn) در خروجی

این مطالب یک تعمیم در مورد موضوع سند فنی اصلی است تگزاس اینسترومنتز، انتشارات International Rectifier ("Power Semiconductors International Rectifier", Voronezh, 1999) و Motorola.

مزایا و معایب این میکرو مدار:

• به علاوه: مدارهای کنترل پیشرفته، دو تقویت کننده دیفرانسیل (همچنین می توانند عملکردهای منطقی را انجام دهند)
• معایب: خروجی های تک فاز نیاز به تریم اضافی دارند (در مقایسه با UC3825)
• منفی: کنترل جریان در دسترس نیست، حلقه بازخورد نسبتاً کند (غیر حیاتی در مانیتورهای خودرو)
• منفی: سوئیچینگ همزمان دو یا چند آی سی به راحتی UC3825 نیست.

1. ویژگی های تراشه های TL494

مدارهای حفاظتی یون و ولتاژ پایین. مدار زمانی روشن می شود که منبع تغذیه به آستانه 5.5..7.0 ولت (مقدار معمولی 6.4 ولت) برسد. تا این مرحله باس های کنترل داخلی عملکرد ژنراتور و قسمت منطقی مدار را غیرفعال می کنند. جریان بدون بار در ولتاژ تغذیه +15 ولت (ترانزیستورهای خروجی غیرفعال) بیش از 10 میلی آمپر نباشد. ION +5V (+4.75..+5.25 V، تثبیت خروجی نه بدتر از +/- 25mV) جریان خروجی را تا 10 میلی آمپر فراهم می کند. تقویت ION فقط با استفاده از دنبال کننده npn-emitter امکان پذیر است (به صفحات TI 19-20 مراجعه کنید)، اما ولتاژ در خروجی چنین "تثبیت کننده" به شدت به جریان بار بستگی دارد.

ژنراتوربر روی خازن زمانبندی Ct (پایه 5) ولتاژ دندانه اره ای 0..+3.0 ولت (دامنه تنظیم شده توسط ION) برای TL494 Texas Instruments و 0...+2.8V برای TL494 Motorola تولید می کند (از دیگران چه انتظاری داریم؟) ، به ترتیب برای TI F = 1.0/(RtCt)، برای موتورولا F=1.1/(RtCt).

فرکانس های کاری مجاز از 1 تا 300 کیلوهرتز است، در حالی که محدوده توصیه شده Rt = 1 ... 500 کیلو اهم، Ct = 470 pF ... 10 μF است. در این حالت، رانش دمای معمولی فرکانس (البته بدون در نظر گرفتن رانش اجزای متصل) +/-3٪ است و رانش فرکانس بسته به ولتاژ تغذیه در محدوده 0.1٪ در کل محدوده مجاز است. .

برای خاموش کردن از راه دور ژنراتور، می توانید از یک کلید خارجی برای بستن ورودی Rt (6) به خروجی ION یا بستن Ct به زمین استفاده کنید. البته در انتخاب Rt, Ct باید مقاومت نشتی کلید باز را در نظر گرفت.

ورودی کنترل فاز استراحت (دویت سیکل)مقایسه کننده فاز استراحت حداقل مکث لازم بین پالس ها را در بازوهای مدار تنظیم می کند. این امر هم برای جلوگیری از عبور جریان در مراحل برق خارج از آی سی و هم برای جلوگیری از عبور جریان ضروری است عملکرد پایدارماشه - زمان سوئیچینگ قسمت دیجیتال TL494 200 نانو ثانیه است. سیگنال خروجی زمانی فعال می شود که اره روی Ct از ولتاژ ورودی کنترل 4 (DT) فراتر رود. در فرکانس های کلاک تا 150 کیلوهرتز در ولتاژ کنترل صفر، فاز استراحت = 3 درصد دوره (معادل آفست سیگنال کنترل 100..120 میلی ولت)، در فرکانس های بالا، اصلاح داخلی فاز استراحت را تا 200 افزایش می دهد. 300 ns

با استفاده از مدار ورودی DT، می توان یک فاز استراحت ثابت ( تقسیم کننده R-R، حالت شروع نرم (R-C)، خاموش کردن از راه دور (کلید) و استفاده از DT به عنوان ورودی کنترل خطی. مدار ورودی از ترانزیستورهای pnp تشکیل شده است، بنابراین جریان ورودی (تا 1.0 uA) از آی سی خارج می شود و به داخل آن جریان نمی یابد. جریان بسیار زیاد است، بنابراین باید از مقاومت های با مقاومت بالا (بیش از 100 کیلو اهم) اجتناب شود. برای نمونه ای از حفاظت از نوسانات با استفاده از دیود زنر 3 پین TL430 (431) به TI، صفحه 23 مراجعه کنید.

تقویت کننده های خطا- در واقع تقویت کننده های عملیاتی با ولتاژ DC Ku=70..95dB (60dB برای سری های اولیه)، Ku=1 در 350 کیلوهرتز. مدارهای ورودی روی ترانزیستورهای pnp مونتاژ می شوند، بنابراین جریان ورودی (تا 1.0 μA) از آی سی خارج می شود و به داخل آن جریان نمی یابد. جریان به اندازه کافی برای op-amp بزرگ است، ولتاژ بایاس نیز (تا 10 میلی ولت) است، بنابراین باید از مقاومت های با مقاومت بالا در مدارهای کنترل (بیش از 100 کیلو اهم) اجتناب شود. اما به لطف استفاده از ورودی های pnp، محدوده ولتاژ ورودی از -0.3 ولت تا Vsupply-2V است.

خروجی های دو تقویت کننده توسط یک دیود OR ترکیب می شوند. تقویت کننده ای که در خروجی آن ولتاژ بیشتری وجود دارد، کنترل منطق را قطع می کند. در این مورد، سیگنال خروجی به طور جداگانه در دسترس نیست، بلکه فقط از خروجی دیود OR (این ورودی مقایسه کننده خطا نیز است). بنابراین، تنها یک تقویت کننده می تواند توسط حلقه بازخورد در حالت خطی بسته شود. این تقویت کننده سیستم عامل اصلی و خطی را از نظر ولتاژ خروجی می بندد. در این مورد، تقویت کننده دوم را می توان به عنوان مقایسه کننده استفاده کرد - به عنوان مثال، برای تجاوز از جریان خروجی، یا به عنوان کلید یک سیگنال هشدار منطقی (گرمای بیش از حد، اتصال کوتاه، و غیره)، خاموش کردن از راه دور و غیره. ورودی های مقایسه کننده به ION، آلارم های دوم OR گره خورده است (حتی بهتر - سیگنال های منطقی و حالت های عادی).

هنگام استفاده از سیستم عامل وابسته به فرکانس RC، باید به خاطر داشت که خروجی تقویت کننده ها در واقع یک سر است (دیود سریال!)، بنابراین شارژ ظرفیت (بالا) آن را شارژ می کند و پایین - زمان زیادی طول می کشد. به تخلیه. ولتاژ در این خروجی در محدوده 0..+3.5 ولت (کمی بیشتر از دامنه ژنراتور) است، سپس ضریب ولتاژ به شدت کاهش می یابد و در حدود 4.5 ولت در خروجی تقویت کننده ها اشباع می شوند. به همین ترتیب، باید از مقاومت های کم مقاومت در مدار خروجی تقویت کننده ها (حلقه های سیستم عامل) اجتناب شود.

آمپلی فایرها طوری طراحی نشده اند که در یک سیکل فرکانس کاری کار کنند. با تاخیر انتشار سیگنال در داخل تقویت کننده 400 ns، آنها برای این کار بسیار کند هستند و منطق کنترل ماشه اجازه نمی دهد (در خروجی پالس های جانبی وجود دارد). در مدارهای PN واقعی، فرکانس قطع مدار سیستم عامل به ترتیب 200-10000 هرتز انتخاب می شود.

منطق کنترل ماشه و خروجی- با ولتاژ تغذیه حداقل 7 ولت، اگر ولتاژ اره روی ژنراتور بیشتر از ورودی کنترل DT باشد و اگر ولتاژ اره بیشتر از هر یک از تقویت کننده های خطا باشد (با در نظر گرفتن آستانه های داخلی و offsets) - خروجی مدار مجاز است. هنگامی که ژنراتور از حداکثر به صفر بازنشانی می شود، خروجی ها غیرفعال می شوند. یک ماشه با خروجی دو فاز فرکانس را به نصف تقسیم می کند. با 0 منطقی در ورودی 13 (حالت خروجی)، فازهای ماشه توسط OR ترکیب می شوند و به طور همزمان به هر دو خروجی تغذیه می شوند، با یک منطقی 1، آنها به صورت جداگانه به هر خروجی پارافاز داده می شوند.

ترانزیستورهای خروجی- npn دارلینگتون ها با محافظ حرارتی داخلی (اما بدون حفاظت فعلی). بنابراین، حداقل افت ولتاژ بین کلکتور (معمولاً بسته به گذرگاه مثبت) و امیتر (در بار) 1.5 ولت (معمولاً 200 میلی آمپر) است و در مدار امیتر معمولی کمی بهتر است، 1.1 ولت معمولی. حداکثر جریان خروجی (با یک ترانزیستور باز) به 500 میلی آمپر محدود شده است، حداکثر توان برای کل کریستال 1 وات است.

2. ویژگی های برنامه

روی گیت ترانزیستور MIS کار کنید. تکرار کننده های خروجی

هنگام کار بر روی یک بار خازنی، که معمولاً دروازه ترانزیستور MIS است، ترانزیستورهای خروجی TL494 توسط یک دنبال کننده امیتر روشن می شوند. هنگامی که جریان متوسط ​​به 200 میلی آمپر محدود می شود، مدار می تواند گیت را نسبتاً سریع شارژ کند، اما تخلیه آن با ترانزیستور خاموش غیرممکن است. تخلیه دروازه با یک مقاومت زمینی نیز به طور رضایت بخشی کند است. از این گذشته ، ولتاژ در خازن گیت معمولی به صورت تصاعدی کاهش می یابد و برای بستن ترانزیستور ، گیت باید از 10 ولت به بیش از 3 ولت تخلیه شود. جریان تخلیه از طریق مقاومت همیشه کمتر از جریان شارژ ترانزیستور خواهد بود (و مقاومت به خوبی گرم می شود و هنگام حرکت به سمت بالا جریان کلید را می رباید).

گزینه A. مدار تخلیه از طریق یک ترانزیستور خارجی pnp (قرض گرفته شده از وب سایت Shikhman - به "منبع تغذیه تقویت کننده Jensen" مراجعه کنید). هنگامی که گیت در حال شارژ است، جریان عبوری از دیود، ترانزیستور pnp خارجی را خاموش می کند، هنگامی که خروجی آی سی خاموش می شود، دیود خاموش می شود، ترانزیستور روشن می شود و گیت را به زمین تخلیه می کند. منهای - فقط در ظرفیت های بار کوچک کار می کند (محدود شده توسط ذخیره فعلی ترانزیستور خروجی IC).

هنگام استفاده از TL598 (با خروجی فشاری)، عملکرد قسمت پایینی، بیت، شانه از قبل روی تراشه سیم‌کشی شده است. گزینه A در این مورد کار نمی کند.

گزینه ب. تکرار کننده مکمل مستقل. از آنجایی که بار جریان اصلی توسط یک ترانزیستور خارجی پردازش می شود، ظرفیت (جریان شارژ) بار عملاً نامحدود است. ترانزیستورها و دیودها - هر HF با ولتاژ اشباع کم و Ck و حاشیه جریان کافی (1A در هر پالس یا بیشتر). به عنوان مثال، KT644 + 646، KT972 + 973. "زمین" تکرار کننده باید مستقیماً در کنار منبع کلید برق لحیم شود. کلکتورهای ترانزیستورهای تکرار کننده باید با یک خازن سرامیکی شنت شوند (در نمودار نشان داده نشده است).

اینکه کدام مدار را انتخاب کنید در درجه اول به ماهیت بار (خازن گیت یا شارژ سوئیچینگ)، فرکانس کاری و الزامات زمانبندی برای جبهه های پالس بستگی دارد. و آنها (جلوها) باید تا حد امکان سریع باشند، زیرا روی کلید MIS است که بیشتر تلفات حرارتی از بین می رود. توصیه می کنم برای تجزیه و تحلیل کامل مشکل به انتشارات مجموعه بین المللی Rectifier مراجعه کنید، اما من خودم را به یک مثال محدود می کنم.

یک ترانزیستور قدرتمند - IRFI1010N - دارای شارژ کل گیت مرجع Qg=130nC است. این مقدار زیادی است، زیرا ترانزیستور دارای یک کانال فوق العاده بزرگ است تا مقاومت کانال بسیار کم (12 mΩ) را ارائه دهد. این کلیدها هستند که در مبدل های 12 ولتی مورد نیاز هستند، جایی که هر میلی اهم مهم است. برای تضمین باز شدن کانال، گیت باید با Vg = + 6V نسبت به زمین ارائه شود، در حالی که شارژ کل گیت Qg (Vg) = 60 nC. برای تضمین تخلیه گیت شارژ شده تا 10 ولت، جذب Qg(Vg)=90nC ضروری است.

2. اجرای حفاظت جریان، شروع نرم، محدودیت چرخه وظیفه

به عنوان یک قاعده، در نقش یک سنسور جریان، یک مقاومت سری در مدار بار درخواست می شود. اما در خروجی مبدل ولت و وات گرانبها را می دزدد و فقط مدارهای بار را کنترل می کند و نمی تواند مدارهای کوتاه را در مدارهای اولیه تشخیص دهد. راه حل یک سنسور جریان القایی در مدار اولیه است.

خود سنسور (ترانسفورماتور جریان) یک سیم پیچ مینیاتوری است (قطر داخلی آن علاوه بر سیم پیچ سنسور، باید آزادانه از سیم سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور اصلی برق عبور کند). سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور را از طریق چنبره عبور می دهیم (اما نه سیم "ارت" منبع!). ثابت زمان افزایش آشکارساز را حدود 3-10 سیکل فرکانس ساعت تنظیم می کنیم، ثابت زمان فروپاشی 10 برابر بیشتر است، بر اساس جریان عملکرد اپتوکوپلر (حدود 2-10 میلی آمپر در افت ولتاژ 1.2-1.6). V).

در سمت راست نمودار - دو راه حل معمولی برای TL494. تقسیم کننده Rdt1-Rdt2 حداکثر چرخه کار (حداقل فاز استراحت) را تنظیم می کند. به عنوان مثال، در Rdt1=4.7kΩ، Rdt2=47kΩ، خروجی 4 دارای ولتاژ ثابت Udt=450mV است که مربوط به فاز استراحت 18..22% است (بسته به سری آی سی و فرکانس کاری).

هنگامی که برق روشن می شود، Css تخلیه می شود و پتانسیل در ورودی DT Vref (+5V) است. Css از طریق Rss (معروف به Rdt2) شارژ می شود، و به آرامی پتانسیل DT را به حد پایین، محدود شده توسط تقسیم کننده، کاهش می دهد. این یک شروع نرم است. با Css=47uF و مقاومت های مشخص شده، خروجی های مدار 0.1 ثانیه پس از روشن شدن باز می شوند و برای 0.3-0.5 ثانیه دیگر به چرخه کاری می رسند.

در مدار، علاوه بر Rdt1، Rdt2، Css، دو نشتی وجود دارد - جریان نشتی اپتوکوپلر (نه بیشتر از 10 μA در دمای بالا، حدود 0.1-1 μA در دمای اتاق) و جریان پایه که از ورودی DT ترانزیستور ورودی IC جریان می یابد. به طوری که این جریان ها به طور قابل توجهی بر دقت تقسیم کننده تأثیر نمی گذارد، Rdt2 = Rss را نه بالاتر از 5 کیلو اهم، Rdt1 - نه بیشتر از 100 کیلو اهم انتخاب می کنیم.

البته انتخاب یک اپتوکوپلر و یک مدار DT برای کنترل اساسی نیست. همچنین می توان از تقویت کننده خطا در حالت مقایسه کننده استفاده کرد و ظرفیت خازن یا مقاومت ژنراتور را مسدود کرد (مثلاً با همان اپتوکوپلر) - اما این فقط یک خاموش شدن است و نه یک محدودیت صاف.

ژنراتور روی TL494 با فرکانس و چرخه کار قابل تنظیم

یک دستگاه بسیار مفید برای آزمایش و کار تنظیم، مولد فرکانس است. الزامات آن کوچک است، شما فقط نیاز دارید:

• تنظیم فرکانس (دوره تکرار پالس)
• تنظیم چرخه کار (چرخه کاری، طول پالس)
• طیف گسترده ای

این الزامات توسط مدار ژنراتور مبتنی بر تراشه معروف و گسترده TL494 کاملاً برآورده می شود. آن و بسیاری از جزئیات دیگر برای این مدار را می توان در منبع تغذیه غیر ضروری کامپیوتر یافت. ژنراتور دارای توان خروجی و توانایی منبع تغذیه مجزابخش های منطق و قدرت قسمت منطقی مدار نیز می تواند از برق منبع تغذیه شود، همچنین می تواند از ولتاژ متناوب تغذیه شود (روی مدار یکسو کننده وجود دارد).

محدوده تنظیم فرکانس ژنراتور بسیار بالا است - از ده ها هرتز تا 500 کیلوهرتز، و در برخی موارد تا 1 مگاهرتز، به ریزمدار بستگی دارد، تولید کنندگان مختلف مقادیر واقعی متفاوتی از حداکثر فرکانس دارند. "فشرده شده".

بیایید به توضیحات طرح برویم:

Pit± و Pit~ - منبع تغذیه قسمت دیجیتال مدار، با ولتاژ مستقیم و متناوب، به ترتیب 16-20 ولت.
Vout - ولتاژ منبع تغذیه واحد برق، از 12 ولت در خروجی ژنراتور خواهد بود. برای تغذیه قسمت دیجیتال مدار از این ولتاژ، باید Vout و Pit ± را با در نظر گرفتن قطبیت (از 16 ولت) وصل کنید.
OUT(+/D) - توان خروجی ژنراتور با در نظر گرفتن قطبیت. + - عرضه به علاوه، D - ترانزیستور اثر میدان را تخلیه کنید. آنها به بار متصل می شوند.
G D S - بلوک پیچ برای اتصال ترانزیستور اثر میدانی که با توجه به پارامترهای بسته به نیاز شما برای فرکانس و توان انتخاب می شود. سیم کشی تخته مدار چاپیبا در نظر گرفتن حداقل طول هادی ها به کلید خروجی و عرض مورد نیاز آنها ساخته شده است.

کنترل ها:

Rt یک مقاومت متغیر برای کنترل محدوده فرکانس ژنراتور است، مقاومت آن باید با توجه به نیازهای خاص شما انتخاب شود. یک ماشین حساب آنلاین فرکانس TL494 در زیر پیوست شده است. مقاومت R2 حداقل مقدار مقاومت مقاومت تنظیم زمان ریزمدار را محدود می کند. می توان آن را برای یک نمونه خاص از ریز مدار انتخاب کرد، یا می توان آن را مانند نمودار تنظیم کرد.
Ct - خازن تنظیم فرکانس، ارسال، دوباره، به ماشین حساب آنلاین. به شما امکان می دهد محدوده تنظیم را متناسب با نیاز خود تنظیم کنید.
Rdt - مقاومت متغیر برای تنظیم چرخه کار. با مقاومت R1 می توانید محدوده تنظیم را از 1٪ تا 99٪ تنظیم کنید و همچنین می توانید یک جامپر را به جای آن در ابتدا قرار دهید.

Ct، nF:
R2، کیلو اهم:
Rt، کیلو اهم:

چند کلمه در مورد عملکرد این طرح. با اعمال سطح پایین به سیزدهمین خروجی ریز مدار (کنترل خروجی)، به حالت تک چرخه سوئیچ می شود. ترانزیستور ریز مدار، طبق طرح پایین تر، بر روی مقاومت R3 بارگذاری می شود تا خروجی برای اتصال فرکانس متر (فرکانس متر) به ژنراتور ایجاد کند. ترانزیستور بالایی ریز مدار، درایور جفت ترانزیستور مکمل S8050 و S8550 را کنترل می کند که وظیفه آنها کنترل دروازه ترانزیستور خروجی قدرت است. مقاومت R5 جریان دروازه را محدود می کند، مقدار آن را می توان تغییر داد. سلف L1 و یک خازن با ظرفیت 47n فیلتری را تشکیل می دهند تا TL494 را از تداخل احتمالی ایجاد شده توسط درایور محافظت کند. ممکن است لازم باشد که اندوکتانس سلف با محدوده فرکانس شما مطابقت داشته باشد. لازم به ذکر است که ترانزیستورهای S8050 و S8550 به طور تصادفی انتخاب نشده اند، زیرا دارای قدرت و سرعت کافی هستند که شیب لبه لازم را فراهم می کند. همانطور که می بینید، این طرح بسیار ساده و در عین حال کاربردی است.

مقاومت متغیر Rt باید به شکل دو مقاومت سری - تک دور و چند دور ساخته شود، اگر به کنترل فرکانس صاف و دقیق نیاز دارید.

برد مدار چاپی، طبق سنت، با قلم نمدی ترسیم شده و با ویتریول آبی حک شده است.

به عنوان یک ترانزیستور قدرت، می توانید تقریباً از هر ترانزیستور اثر میدانی که برای ولتاژ، جریان و فرکانس مناسب است استفاده کنید. اینها می توانند: IRF530، IRF630، IRF640، IRF840 باشند.

هرچه مقاومت ترانزیستور در حالت باز کمتر باشد، در حین کار کمتر گرم می شود. اما وجود رادیاتور روی آن الزامی است.

طبق طرح ارائه شده توسط بروشور مونتاژ و آزمایش شده است.

فقط مهم ترین.
ولتاژ تغذیه 8-35 ولت (به نظر می رسد تا 40 ولت ممکن است، اما آن را تست نکردید)
امکان کار در حالت یک زمانه و دو زمانه.

برای حالت تک چرخه، حداکثر مدت زمان پالس 96٪ است (نه کمتر از 4٪ زمان مرده).
برای نسخه دو زمانه، مدت زمان مرده نمی تواند کمتر از 4٪ باشد.
با اعمال ولتاژ 0 ... 3.3v به پایه 4 می توانید زمان مرده را تنظیم کنید. و شروعی روان انجام دهید.
یک منبع ولتاژ مرجع تثبیت شده داخلی 5 ولت و جریان تا 10 میلی آمپر وجود دارد.
یک محافظ داخلی در برابر ولتاژ منبع تغذیه کم وجود دارد که زیر 5.5 ... 7 ولت (اغلب 6.4 ولت) خاموش می شود. مشکل اینجاست که در این ولتاژ، ماسفت ها از قبل به حالت خطی می روند و می سوزند ...
با بستن خروجی Rt (6) خروجی ولتاژ مرجع (14) یا خروجی Ct (5) به زمین با یک کلید می توان ژنراتور ریز مدار را خاموش کرد.

فرکانس کاری 1…300 کیلوهرتز.

دو تقویت کننده عملیاتی "خطا" داخلی با بهره Ku=70..95 دسی بل. ورودی - خروجی (1); (2) و (15)؛ (16). خروجی تقویت کننده ها با یک عنصر OR ترکیب می شوند، بنابراین عنصری که در خروجی آن ولتاژ بیشتر است و مدت زمان پالس را کنترل می کند. یکی از ورودی های مقایسه کننده معمولاً به ولتاژ مرجع (14) گره می خورد و دومی جایی است که باید ... تاخیر سیگنال در داخل آمپلی فایر 400 ثانیه است، آنها برای کار در یک سیکل طراحی نشده اند.

مراحل خروجی ریز مدار با جریان متوسط ​​200 میلی آمپر به سرعت ظرفیت ورودی دروازه یک ماسفت قدرتمند را شارژ می کند، اما تخلیه آن را تامین نمی کند. در یک زمان معقول در این ارتباط، یک درایور خارجی مورد نیاز است.

خروجی (5) خازن C2 و خروجی (6) مقاومت R3. R4 - فرکانس نوسان ساز داخلی ریز مدار را تنظیم کنید. در حالت فشار کش بر 2 بخش پذیر است.

امکان همگام سازی وجود دارد که توسط پالس های ورودی راه اندازی می شود.

ژنراتور تک چرخه با فرکانس و چرخه کار قابل تنظیم
ژنراتور تک چرخه با فرکانس و چرخه کار قابل تنظیم (نسبت مدت زمان پالس به مدت مکث). با درایور خروجی تک ترانزیستور. این حالت در صورتی اجرا می شود که پایه 13 به یک گذرگاه برق مشترک متصل باشد.

طرح (1)

از آنجایی که ریز مدار دارای دو مرحله خروجی است که در این حالت به صورت فاز عمل می کنند، می توان آنها را به صورت موازی وصل کرد تا جریان خروجی افزایش یابد ... یا شامل ... (به رنگ سبز در نمودار) همچنین مقاومت R7 نیست. همیشه تنظیم کنید

اندازه گیری تقویت کننده عملیاتیولتاژ در مقاومت R10، می توانید جریان خروجی را محدود کنید. ولتاژ مرجع توسط تقسیم کننده R5 به ورودی دوم تامین می شود. R6. خوب می دانید R10 گرم می شود.

زنجیر C6; R11، روی پایه (3)، برای پایداری بیشتر، دیتاشیت می پرسد، اما بدون آن کار می کند. ترانزیستور را می توان گرفت و ساختارهای npn.

طرح (2)

طرح (3)

ژنراتور تک چرخه با فرکانس و چرخه کار قابل تنظیم. دارای دو درایور خروجی ترانزیستور (پیرو مکمل).
چه می توانم بگویم؟ شکل سیگنال بهتر است، فرآیندهای گذرا در لحظه های سوئیچینگ کاهش می یابد، ظرفیت بار بیشتر است و تلفات حرارتی کمتر است. اگرچه این ممکن است یک نظر ذهنی باشد. ولی. الان فقط از دو درایور ترانزیستور استفاده می کنم. بله، مقاومت در مدار گیت سرعت گذرای سوئیچینگ را محدود می کند.

طرح (4)

و در اینجا ما یک نمودار از یک مبدل تک سیکلی قابل تنظیم بوست (تقویت) معمولی، با تنظیم ولتاژ و محدودیت جریان داریم.

این طرح کار می کند، من به چندین نسخه می رفتم. ولتاژ خروجی به تعداد چرخش سیم پیچ L1 بستگی دارد، همچنین به مقاومت مقاومت های R7 بستگی دارد. R10; R11 که در هنگام تنظیم انتخاب می شوند ... خود سیم پیچ را می توان روی هر چیزی پیچید. اندازه - بسته به قدرت. حلقه، W-core، حتی فقط روی میله. اما نباید به حالت اشباع برود. بنابراین، اگر حلقه از فریت ساخته شده است، باید آن را با شکاف برش دهید و بچسبانید. حلقه های بزرگ از منابع تغذیه کامپیوتر به خوبی کار می کنند، شما نیازی به برش آنها ندارید، آنها از "آهن پاشیده شده" ساخته شده اند، شکاف از قبل فراهم شده است. اگر هسته به شکل Ш باشد - یک شکاف غیر مغناطیسی تنظیم می کنیم، آنها با یک هسته متوسط ​​کوتاه می آیند - اینها قبلاً با یک شکاف هستند. به طور خلاصه، ما با سیم ضخیم مسی یا نصب (0.5-1.0 میلی متر، بسته به توان) سیم پیچ می کنیم و تعداد چرخش ها 10 یا بیشتر است (بسته به ولتاژی که می خواهیم دریافت کنیم). ما بار را به ولتاژ برنامه ریزی شده با توان کم وصل می کنیم. ما ساخته خود را از طریق یک لامپ قدرتمند به باتری متصل می کنیم. اگر لامپ با حرارت کامل روشن نشد، یک ولت متر و یک اسیلوسکوپ می گیریم ...

ما مقاومت های R7 را انتخاب می کنیم. R10; R11 و تعداد دور سیم پیچ L1، دستیابی به ولتاژ مورد نظر بر روی بار.

Choke Dr1 - 5 ... 10 دور با سیم ضخیم روی هر هسته. من حتی گزینه هایی را دیدم که در آن L1 و Dr1 روی یک هسته پیچیده شده اند. خودم چک نکردم

طرح (5)

این همچنین یک مدار مبدل تقویت کننده واقعی است که می تواند به عنوان مثال برای شارژ لپ تاپ از باتری ماشین استفاده شود. مقایسه کننده در ورودی ها (15)؛ (16) ولتاژ باتری "دهنده" را نظارت می کند و مبدل را هنگامی که ولتاژ روی آن از آستانه انتخاب شده پایین می آید خاموش می کند.

زنجیر C8; R12; VD2 - به اصطلاح Snubber، برای سرکوب نوسانات القایی طراحی شده است. یک ماسفت کم ولتاژ را ذخیره می کند، مثلا IRF3205 می تواند اگر اشتباه نکنم (تخلیه - منبع) تا 50 ولت را تحمل کند. با این حال، کارایی را تا حد زیادی کاهش می دهد. هم دیود و هم مقاومت به خوبی گرم می شوند. این باعث افزایش قابلیت اطمینان می شود. در برخی از حالت ها (مدارها)، بدون آن، یک ترانزیستور قدرتمند به سادگی بلافاصله می سوزد. و گاهی اوقات بدون همه اینها کار می کند ... شما باید به اسیلوسکوپ نگاه کنید ...

طرح (6)

ژنراتور اصلی دو زمانه.
گزینه های مختلف اجرا و تنظیمات.
در نگاه اول، تنوع بسیار زیادی از طرح‌های تعویض به تعداد بسیار کم‌تری از طرح‌های واقعاً کارآمد کاهش می‌یابد... اولین کاری که معمولاً وقتی یک طرح «حیله‌گر» را می‌بینم انجام می‌دهم این است که آن را در استاندارد معمولم دوباره ترسیم کنم. قبلا GOST نامیده می شد. اکنون نحوه ترسیم مشخص نیست، که درک آن را بسیار دشوار می کند. و اشتباهات را پنهان می کند. فکر می کنم اغلب عمدی انجام می شود.
اسیلاتور اصلی برای نیم پل یا پل. این ساده ترین ژنراتور است. مدت زمان و فرکانس پالس به صورت دستی تنظیم می شود. اپتوکوپلر روی پایه (3) نیز می تواند مدت زمان را تنظیم کند، اما تنظیم بسیار دقیق است. من قبلاً کار ریز مدار را قطع می کردم. برخی از "روشنایی ها" می گویند که کنترل با (3) خروجی غیرممکن است، ریز مدار سوخته می شود، اما تجربه من کارایی این راه حل را تایید می کند. به هر حال، با موفقیت در یک اینورتر جوشکاری استفاده شد.

طرح (10)

نمونه هایی از اجرای تنظیمات (تثبیت) جریان و ولتاژ. من خودم کاری را که در شکل 12 انجام دادم دوست داشتم. خازن های آبی را احتمالاً نمی توان نصب کرد، اما بهتر است آنها را بگذارید.

طرح (11)

تمام مهندسین الکترونیکی که در طراحی دستگاه های منبع تغذیه نقش دارند دیر یا زود با مشکل کمبود بار معادل یا محدودیت های عملکردی بارهای موجود و همچنین ابعاد آنها مواجه می شوند. خوشبختانه، ظهور ترانزیستورهای موثر میدانی ارزان و قدرتمند در بازار روسیه تا حدودی وضعیت را اصلاح کرد.

طرح‌های آماتوری بارهای الکترونیکی مبتنی بر ترانزیستورهای اثر میدانی ظاهر شدند که برای استفاده به عنوان مقاومت الکترونیکی نسبت به نمونه‌های دوقطبی مناسب‌تر بودند: پایداری دمایی بهتر، مقاومت کانال تقریباً صفر در حالت باز، جریان‌های کنترلی کم از مزایای اصلی هستند که تعیین کننده ترجیح برای استفاده از آنها به عنوان جزء تنظیم کننده در دستگاه های قدرتمند. علاوه بر این، طیف گسترده ای از پیشنهادات از تولید کنندگان ابزار ظاهر شده است که قیمت های آنها پر از مدل های متنوعی از بارهای الکترونیکی است. اما از آنجایی که تولیدکنندگان محصولات بسیار پیچیده و چند منظوره خود به نام "بارهای الکترونیکی" را عمدتاً بر روی تولید متمرکز می کنند، قیمت این محصولات به قدری بالا است که فقط یک فرد بسیار ثروتمند استطاعت خرید را دارد. درست است، کاملاً مشخص نیست که چرا یک فرد ثروتمند به بار الکترونیکی نیاز دارد.

تولید صنعتی EN، متمرکز بر بخش مهندسی آماتور، من متوجه نشده ام. بنابراین، دوباره، شما باید همه چیز را خودتان انجام دهید. اوه... بیا شروع کنیم.

مزایای ساخت بار الکترونیکی

چرا اصولاً معادل‌های بار الکترونیکی به وسایل سنتی (مقاومت‌های قدرتمند، لامپ‌های رشته‌ای، بخاری‌های حرارتی و سایر دستگاه‌ها) ترجیح داده می‌شوند که اغلب توسط طراحان هنگام راه‌اندازی دستگاه‌های مختلف قدرت استفاده می‌شود؟

شهروندان پورتال مرتبط با طراحی و تعمیر پاور، بدون شک پاسخ این سوال را می دانند. من شخصاً دو عامل را می بینم که برای داشتن بار الکترونیکی در "آزمایشگاه" خود کافی است: ابعاد کوچک، توانایی کنترل توان بار در یک محدوده وسیع با ابزارهای ساده (روشی که میزان صدا یا ولتاژ خروجی را تنظیم می کنیم. منبع تغذیه - با یک مقاومت متغیر معمولی و نه با تماس های سوئیچ چاقوی قدرتمند، موتور رئوستات و غیره).

علاوه بر این، "اقدامات" بار الکترونیکی را می توان به راحتی خودکار کرد، بنابراین آزمایش دستگاه قدرت با بار الکترونیکی آسان تر و پیچیده تر می شود. در عین حال، البته چشم و دست مهندس آزاد می شود، کار پربارتر می شود. اما در مورد جذابیت های همه زنگ ها و سوت ها و کمالات - نه در این مقاله، و شاید از نویسنده دیگری. در این میان، - تقریباً نوع دیگری از بار الکترونیکی - ضربه ای.

ویژگی های نسخه ضربه ای EN

بارهای الکترونیکی آنالوگ مطمئناً خوب هستند، و بسیاری از کسانی که از EH هنگام راه اندازی دستگاه های برق استفاده کرده اند، از مزایای آن قدردانی کرده اند. منابع تغذیه پالسی ذوق خاص خود را دارند و ارزیابی عملکرد منبع تغذیه با بار پالسی مانند، به عنوان مثال، عملکرد دستگاه های دیجیتال را ممکن می سازند. تقویت کننده های قدرتمندفرکانس‌های صوتی نیز تأثیر مشخصی بر دستگاه‌های برق دارند، و بنابراین، خوب است بدانیم منبع تغذیه‌ای که برای یک تقویت‌کننده خاص طراحی و ساخته شده است، برای بار معینی چگونه رفتار می‌کند.

هنگام تشخیص پاورهای قابل تعمیر، تأثیر استفاده از منبع تغذیه پالسی نیز محسوس است. بنابراین، به عنوان مثال، با کمک یک منبع تغذیه پالسی، نقص یک منبع تغذیه کامپیوتر مدرن پیدا شد. نقص گزارش شده این PSU 850 واتی به شرح زیر بود: هنگام کار با این PSU، کامپیوتر بدون توجه به توان مصرفی در زمان خاموش شدن، در هر زمان در هنگام کار با هر برنامه ای به طور خودسرانه خاموش می شد. هنگام بررسی بار معمولی (مقاومت های قدرتمند + 3 ولت، + 5 ولت و لامپ های هالوژن + 12 ولت)، این PSU با وجود اینکه قدرت بار 2/3 اعلام شده آن بود، چندین ساعت با صدای بلند کار کرد. قدرت. این نقص زمانی خود را نشان داد که یک منبع تغذیه پالسی به کانال + 3 ولت متصل شد و به محض اینکه سوزن آمپرمتر به بخش 1A رسید، واحد منبع تغذیه شروع به خاموش شدن کرد. در همان زمان، جریان بار در هر یک از کانال های ولتاژ مثبت دیگر از 3A تجاوز نمی کند. بورد ناظر معیوب بود و با یک مشابه جایگزین شد (خوشبختانه همان منبع تغذیه با قسمت برق سوخته وجود داشت) پس از آن واحد منبع تغذیه به طور معمول با حداکثر جریان مجاز برای مثال کار می کرد. منبع تغذیه پالسی مورد استفاده (10A) که موضوع شرح آن در این مقاله می باشد.

اندیشه

ایده ایجاد یک بار ضربه ای مدت ها پیش ظاهر شد و برای اولین بار در سال 2002 اجرا شد، اما نه به شکل فعلی و بر اساس یک عنصر متفاوت و برای اهداف کمی متفاوت، و در آن زمان انگیزه های کافی برای آن وجود نداشت. من شخصا و دلایل دیگری برای توسعه این ایده. اکنون ستاره ها متفاوت هستند و چیزی برای تجسم بعدی این دستگاه گرد هم آمده است. از سوی دیگر، دستگاه در ابتدا هدف کمی متفاوت داشت - بررسی پارامترهای ترانسفورماتورهای پالس و چوک ها. اما یکی با دیگری تداخل ندارد. ضمناً، اگر کسی می خواهد با استفاده از این یا دستگاه مشابه در مورد اجزای القایی تحقیق کند، لطفاً: در زیر آرشیو مقالات ارجمند (در زمینه الکترونیک قدرت) مهندسین اختصاص داده شده به این موضوع.

بنابراین، EN "کلاسیک" (آنالوگ) در اصل چیست. تثبیت کننده جریان در حالت اتصال کوتاه کار می کند. و دیگر هیچ. و کسی که به هر علاقه ای، پایانه های خروجی شارژر یا دستگاه جوش را ببندد و بگوید: این یک بار الکترونیکی است، درست می شود! البته این یک واقعیت نیست که چنین اتصال کوتاهی عواقب مضری هم برای دستگاه ها و هم برای خود اپراتور نداشته باشد، اما هر دو دستگاه در واقع منبع جریان هستند و می توانند پس از یک اصلاح خاص ادعا کنند که نقش یک بار الکترونیکی، مانند هر منبع جریان بدوی دیگر. جریان در مدار الکترونیکی آنالوگ به ولتاژ خروجی PSU آزمایش شده، مقاومت اهمی کانال ترانزیستور اثر میدانی که توسط مقدار ولتاژ در گیت آن تنظیم شده است، بستگی دارد.

جریان در منبع تغذیه پالسی به مجموع پارامترها بستگی دارد که شامل عرض پالس، حداقل مقاومت کانال باز سوئیچ خروجی و ویژگی های PSU تحت آزمایش (خازن خازن، اندوکتانس چوک های PSU، ولتاژ خروجی).
با یک کلید باز، EN یک اتصال کوتاه کوتاه مدت ایجاد می کند که در آن خازن های PSU مورد آزمایش تخلیه می شوند و چوک ها (اگر در طراحی PSU موجود باشند) تمایل به اشباع دارند. با این حال، اتصال کوتاه کلاسیک رخ نمی دهد، زیرا. عرض پالس با مقادیر میکروثانیه ای که مقدار جریان تخلیه خازن های واحد منبع تغذیه را تعیین می کند در زمان محدود می شود.
در عین حال، آزمایش منبع تغذیه پالسی برای PSU آزمایش شده شدیدتر است. از سوی دیگر، "تله" های بیشتری در طول چنین بررسی، تا کیفیت هادی های عرضه شده به دستگاه تامین، آشکار می شود. بنابراین، هنگام اتصال یک منبع تغذیه پالسی به یک PSU 12 ولتی با سیم‌های مسی متصل با قطر هسته 0.8 میلی‌متر و جریان بار 5 آمپر، اسیلوگرام روی منبع تغذیه امواجی را نشان داد که دنباله‌ای از پالس‌های مستطیلی با یک نوسان تا 2 ولت و اوج نوسان با دامنه برابر با ولتاژ تغذیه. در پایانه های خود PSU، عملا هیچ موجی از EN وجود نداشت. در خود EN، موج‌ها با افزایش تعداد رشته‌های هر هادی تامین‌کننده EN - تا 6 تا 6 به حداقل رسید (کمتر از 50mV). نسخه سیم" با نصب یک خازن الکترولیتی اضافی با ظرفیت 4700 mF در نقاط اتصال سیم های تغذیه با بار به دست آمد. بنابراین، هنگام ساخت یک منبع تغذیه، منبع تغذیه پالسی می تواند بسیار مفید باشد.

طرح

EN بر روی قطعات محبوب (به دلیل تعداد زیادی منبع تغذیه کامپیوتر بازیافتی) مونتاژ می شود. مدار EN شامل یک ژنراتور با فرکانس و عرض پالس قابل تنظیم، حفاظت حرارتی و جریان است. ژنراتور بر روی PWM ساخته شده است TL494.

تنظیم فرکانس توسط یک مقاومت متغیر R1 انجام می شود. چرخه وظیفه - R2؛ حساسیت حرارتی - R4؛ حد فعلی - R14.
خروجی ژنراتور توسط یک دنبال کننده امیتر (VT1، VT2) تغذیه می شود تا بر روی ظرفیت گیت های ترانزیستورهای اثر میدانی از 4 یا بیشتر کار کند.

بخش ژنراتور مدار و مرحله بافر در ترانزیستورهای VT1، VT2 می تواند از یک منبع تغذیه جداگانه با ولتاژ خروجی +12 ... 15 ولت و جریان تا 2 آمپر یا از کانال + 12 ولت PSU تغذیه شود. تحت آزمایش.

خروجی EN (تخلیه ترانزیستور اثر میدان) به "+" PSU آزمایش شده وصل می شود، سیم مشترک EN به سیم مشترک PSU متصل می شود. هر یک از گیت های ترانزیستورهای اثر میدان (در صورت استفاده گروهی آنها) باید با مقاومت خود به خروجی مرحله بافر متصل شود و اختلاف پارامترهای گیت (خازن، ولتاژ آستانه) را تراز کرده و عملکرد همزمان را تضمین کند. سوئیچ ها

عکس‌ها نشان می‌دهند که یک جفت LED روی برد EN وجود دارد: سبز - نشانگر قدرت بار، قرمز - عملکرد تقویت‌کننده‌های خطای ریز مدار را در دمای بحرانی (درخشش ثابت) یا حد جریان (سوسو زدن به سختی قابل توجه) نشان می‌دهد. عملکرد LED قرمز توسط یک کلید روی ترانزیستور KT315 کنترل می شود که امیتر آن به یک سیم مشترک متصل است. پایه (از طریق یک مقاومت 5-15 کیلو اهم) با خروجی 3 ریزمدار؛ جمع کننده - (از طریق یک مقاومت 1.1 کیلو اهم) با کاتد LED، که آند آن به پایانه های 8، 11، 12 میکرو مدار DA1 متصل است. این گره در نمودار نشان داده نشده است، زیرا. مطلقا اجباری نیست

در مورد مقاومت R16. هنگامی که یک جریان 10 آمپر از آن عبور می کند، توان تلف شده توسط مقاومت 5 وات خواهد بود (با مقاومت نشان داده شده در نمودار). در طراحی واقعی، از مقاومتی با مقاومت 0.1 اهم استفاده می شود (مقدار مورد نیاز یافت نشد) و توان تلف شده در مورد آن در همان جریان 10 وات خواهد بود. دمای مقاومت بسیار بالاتر از دمای کلیدهای EH است که (در هنگام استفاده از رادیاتور نشان داده شده در عکس) زیاد گرم نمی شوند. بنابراین، بهتر است یک سنسور دما را روی مقاومت R16 (یا در نزدیکی) نصب کنید و نه روی رادیاتور با کلیدهای EN.

تراشه TL494 یک کنترل کننده PWM است که برای ساخت منبع تغذیه سوئیچینگ توپولوژی ها و ظرفیت های مختلف عالی است. می تواند در هر دو حالت تک زمانه و دو زمانه کار کند.

همتای داخلی آن تراشه KR1114EU4 است. Texas Instruments، International Rectifier، ON Semiconductor، Fairchild Semiconductor - بسیاری از تولیدکنندگان این کنترلر PWM را تولید می کنند. برای مثال Fairchild Semiconductor آن را KA7500B می نامد.

اگر فقط به نام گذاری پین ها نگاه کنید، مشخص می شود که این ریز مدار دارای طیف نسبتاً گسترده ای از امکانات تنظیم است.

تعیین تمام نتیجه گیری ها را در نظر بگیرید:

• ورودی غیر معکوس اولین مقایسه کننده خطا
• ورودی معکوس اولین مقایسه کننده خطا
• ورودی بازخورد
• ورودی تنظیم زمان مرده
• خروجی برای اتصال خازن زمان بندی خارجی
• خروجی برای اتصال یک مقاومت زمان بندی
• خروجی مشترک ریز مدار، منهای توان
• ترمینال کلکتور اولین ترانزیستور خروجی
• ترمینال امیتر اولین ترانزیستور خروجی
• ترمینال امیتر ترانزیستور خروجی دوم
• ترمینال جمع کننده ترانزیستور خروجی دوم
• ورودی منبع تغذیه
• ورودی برای انتخاب حالت عملکرد تک زمانه یا دو زمانه
  ریزتراشه ها
• خروجی منبع ولتاژ مرجع داخلی 5 ولت
• ورودی معکوس مقایسه کننده خطای دوم
• ورودی غیر معکوس مقایسه کننده خطای دوم

در نمودار عملکردی، می توانید ساختار داخلی ریز مدار را ببینید.
دو پایه بالا در سمت چپ برای تنظیم پارامترهای ژنراتور ولتاژ دندان اره داخلی است که در اینجا با عنوان "نوسانگر" نامگذاری شده است. برای عملکرد عادی ریز مدار، سازنده توصیه می کند از یک خازن تنظیم زمان با ظرفیت 470 pF تا 10 میکروفاراد و یک مقاومت تنظیم زمان از محدوده 1.8 کیلو اهم تا 500 کیلو اهم استفاده کنید. محدوده فرکانس کاری توصیه شده از 1 کیلوهرتز تا 300 کیلوهرتز است. فرکانس را می توان با استفاده از فرمول f = 1.1/RC محاسبه کرد. بنابراین، در حالت کار، یک ولتاژ دندانه اره با دامنه حدود 3 ولت در پایه 5 وجود خواهد داشت. برای تولید کنندگان مختلف، ممکن است بسته به پارامترهای مدارهای داخلی میکرو مدار متفاوت باشد.

به عنوان مثال، اگر از یک خازن 1nF و یک مقاومت 10kΩ استفاده کنیم، فرکانس ولتاژ دندانه اره در خروجی 5 تقریباً f = 1.1 / (10000 * 0.000000001) = 110000 هرتز خواهد بود. فرکانس ممکن است، با توجه به سازنده، + -3٪ بسته به نوع متفاوت باشد رژیم دمااجزاء.

ورودی تنظیم زمان مرده 4 برای تعیین مکث بین پالس ها طراحی شده است. مقایسه‌کننده زمان مرده، که در نمودار نشان داده شده است "مقایسه‌کننده کنترل زمان مرده"، در صورتی که ولتاژ اره بالاتر از ولتاژ اعمال شده به ورودی 4 باشد، پالس‌های خروجی را مجاز می‌کند. بنابراین، با اعمال ولتاژ 0 تا 3 ولت به ورودی 4 ، می توانید چرخه وظیفه پالس های خروجی را تنظیم کنید، در این حالت حداکثر مدت زمان چرخه عملکرد در حالت تک چرخه می تواند به ترتیب 96 درصد و در حالت دو چرخه عملکرد ریز مدار 48 درصد باشد. حداقل مکث در اینجا به 3٪ محدود شده است که توسط یک منبع داخلی با ولتاژ 0.1 ولت ارائه می شود. پایه 3 نیز مهم است و ولتاژ روی آن نیز در تفکیک پالس های خروجی نقش دارد.

برای محافظت از دستگاه طراحی شده در برابر اضافه بار جریان و ولتاژ می توان از پایه های 1 و 2 و همچنین پایه های 15 و 16 مقایسه کننده های خطا استفاده کرد. اگر ولتاژ اعمال شده به پایه 1 از ولتاژ اعمال شده به پایه 2 بیشتر شود یا ولتاژ اعمال شده به پایه 16 از ولتاژ اعمال شده به پایه 15 بیشتر شود، ورودی مقایسه کننده PWM (پایه 3) سیگنالی را برای مهار پالس های خروجی دریافت می کند. اگر قرار نیست از این مقایسه‌کننده‌ها استفاده شود، می‌توان با اتصال ورودی‌های غیر معکوس به زمین و اتصال ورودی‌های معکوس به منبع ولتاژ مرجع (پایه 14) آنها را مسدود کرد.
نتیجه گیری 14 خروجی یک منبع ولتاژ مرجع 5 ولتی تثبیت شده است که در ریزمدار تعبیه شده است. این پین را می توان به مدارهایی متصل کرد که جریانی تا 10 میلی آمپر مصرف می کنند، که می توانند تقسیم کننده ولتاژ برای راه اندازی مدارهای حفاظتی، استارت نرم یا تنظیم مدت زمان پالس ثابت یا قابل تنظیم باشند.
برای پایه 12، ولتاژ تغذیه ریز مدار از 7 تا 40 ولت است. به عنوان یک قاعده، 12 ولت ولتاژ تثبیت شده استفاده می شود. مهم است که هرگونه تداخل در مدار برق را حذف کنید.
پین 13 مسئول حالت عملکرد ریز مدار است. اگر ولتاژ مرجع 5 ولت به آن اعمال شود (از پایه 14)، آنگاه ریز مدار در حالت فشار کش کار می کند و ترانزیستورهای خروجی به نوبه خود در پادفاز باز می شوند و فرکانس روشن شدن هر یک از آنها ترانزیستورهای خروجی برابر با نصف فرکانس ولتاژ دندانه اره در پایه 5 خواهند بود. اما اگر پایه 13 را به منهای منبع تغذیه ببندید، ترانزیستورهای خروجی به صورت موازی کار می کنند و فرکانس برابر فرکانس اره خواهد بود. در پایه 5، یعنی فرکانس ژنراتور.

حداکثر جریان برای هر یک از ترانزیستورهای خروجی میکرو مدار (پایه های 8،9،10،11) 250 میلی آمپر است، اما سازنده بیش از 200 میلی آمپر را توصیه نمی کند. بر این اساس، با عملکرد موازی ترانزیستورهای خروجی (پایه 9 به پایه 10 و پایه 8 به پایه 11 وصل می شود)، حداکثر جریان مجاز برای جریان 500 میلی آمپر خواهد بود، اما بهتر است از 400 میلی آمپر بیشتر نشود.