Aplicarea tl494 la convertoarele de tensiune. Cipul de control TL494
Descriere
- Gamă completă de funcții de control PWM
- Curentul de scufundare sau scufundare de ieșire al fiecărei ieșiri 200mA
- Poate funcționa în modul în doi timpi sau într-un singur timp
- Circuit de suprimare dublu impuls încorporat
- Gamă largă de reglare
- Tensiune de referință de ieșire 5V +-05%
- Sincronizare organizată simplu
Analog domestic: 1114EU3 / 4.
Special concepute pentru a construi surse de alimentare secundare (PSP), cipurile TL493/4/5 oferă proiectantului opțiuni avansate atunci când proiectează circuite de control SPS. TL493/4/5 include un amplificator de eroare, un oscilator variabil încorporat, un comparator de reglare a timpului mort, un declanșator de control, o referință de precizie de 5 V și un circuit de control al etapei de ieșire. Amplificatorul de eroare oferă o tensiune în mod comun variind de la -0,3...(Vcc-2) V. Comparatorul de timp mort are un offset constant care limitează timpul mort minim la aproximativ 5%.
Sincronizarea generatorului încorporat este permisă, prin conectarea ieșirii R la ieșirea tensiunii de referință și furnizați tensiunea de intrare la ieșire CU, care este utilizat în funcționarea sincronă a mai multor circuite IVP. Driverele de ieșire independente de pe tranzistoare oferă capacitatea de a opera treapta de ieșire în conformitate cu un circuit emițător comun sau un circuit urmăritor emițător. Etapa de ieșire a microcircuitelor TL493 / 4/5 funcționează în modul unic sau push-pull, cu posibilitatea de a selecta modul folosind o intrare specială. Circuitele încorporate monitorizează fiecare ieșire și dezactivează ieșirea dublu impuls în modul push-pull. Dispozitive cu sufix L, garantează funcționarea normală în intervalul de temperatură -5 ... 85C, cu sufixul C garantează funcționarea normală în intervalul de temperatură 0 ... 70C.
Diagrama structurală a TL494
Atribuirea PIN
Limitele parametrilor
Tensiune de alimentare 41V
Tensiunea de intrare a amplificatorului (Vcc+0,3)V
Tensiune de iesire colector 41V
Curent de iesire a colectorului 250mA
Putere disipată totală în modul continuu 1W
Interval de temperatură ambientală de funcționare:
Cu sufixul L -25..85C
Cu sufixul С..0..70С
Interval de temperatură de depozitare -65…+150С
Descrierea muncii
Cipul TL494 este un controler PWM pentru o sursă de alimentare comutată care funcționează la o frecvență fixă și include toate blocurile necesare pentru aceasta. Generatorul de tensiune din dinți de ferăstrău încorporat necesită doar două componente externe R și C pentru a seta frecvența. Frecvența generatorului este determinată de formula: F osc \u003d 1,1 / R * C
Modularea lățimii impulsului de ieșire este realizată prin compararea tensiunii pozitive din dinte de ferăstrău produsă pe condensator CU, cu două semnale de control (vezi diagrama de timp). Poarta NOR conduce tranzistoarele de ieșire Î1Și Q2 numai atunci când linia ceasului de declanșare încorporată este în SCĂZUT stare logică. Acest lucru se întâmplă numai în timpul în care amplitudinea tensiunii dinți de ferăstrău este mai mare decât amplitudinea semnalelor de control. Prin urmare, o creștere a amplitudinii semnalelor de control determină o scădere liniară corespunzătoare a lățimii impulsurilor de ieșire. Semnalele de control sunt tensiuni produse de circuitul de reglare a timpului mort (pin 4), amplificatoare de eroare (pini 1, 2, 15, 16) și circuitul de feedback (pin 3).
Intrarea comparatorului de timp mort are un offset de 120 mV, ceea ce limitează timpul mort minim de ieșire la primele 4% din timpul ciclului dinți de ferăstrău. Acest lucru are ca rezultat un ciclu de lucru maxim de 96% dacă pinul 13 este împământat și 48% dacă pinul 13 este referit.
Pentru a crește durata timpului mort la ieșire, puteți aplica o tensiune constantă în intervalul 0..3.3V la intrarea de reglare a timpului mort (pin 4). Comparatorul PWM ajustează lățimea impulsului de ieșire de la o valoare maximă determinată de potențialul la intrarea de reglare a timpului mort la zero atunci când tensiunea de feedback se schimbă de la 0,5 V la 3,5 V. Ambele amplificatoare de eroare au un interval de intrare în mod comun de la -0,3 la (Vcc-2,0)V și pot fi utilizate pentru a detecta tensiunea sau curentul de la ieșirea unei surse de alimentare. Ieșirile amplificatorului de eroare sunt active ÎNALT nivelul de tensiune și funcția combinată SAU la intrarea neinversoare a comparatorului PWM. În această configurație, amplificatorul care durează cel mai puțin timp pentru a porni ieșirea este dominant în bucla de control. În timpul descărcării condensatorului CU un impuls pozitiv este generat la ieșirea comparatorului de reglare a timpului mort, care activează declanșatorul și blochează tranzistoarele de ieșire Î1Și Q2. Dacă se aplică o tensiune de referință la intrarea de selecție a modului (pin 13), flip-flop-ul controlează direct cele două tranzistoare de ieșire în antifază (mod push-pull), iar frecvența de ieșire este egală cu jumătate din frecvența generatorului. Driverul de ieșire poate fi operat și în modul single-ended, în care ambele tranzistoare se pornesc și se opresc în același timp și când este necesar un ciclu de funcționare maxim mai mic de 50%. Acest mod este recomandat atunci când transformatorul are o înfășurare de apel cu o diodă de prindere utilizată pentru suprimarea tranzitoriilor. Dacă sunt necesari curenți mari în modul single-ended, tranzistoarele de ieșire pot fi operate în paralel. Pentru a face acest lucru, este necesar să închideți intrarea pentru selectarea modului de funcționare al OTS la masă, care blochează semnalul de ieșire de la declanșare. Frecvența de ieșire în acest caz va fi egală cu frecvența generatorului.
TL494 are o referință de tensiune încorporată de 5 V capabilă să aducă până la 10 mA de curent pentru a polariza componentele circuitului extern. Tensiunea de referință permite o eroare de 5% în intervalul de temperatură de funcționare de la 0 la 70C.
(nu TDA1555, ci microcircuite mai serioase), necesită o unitate de alimentare cu alimentare bipolară. Și dificultatea aici apare nu doar în UMZCH în sine, ci într-un dispozitiv care ar crește tensiunea la nivelul dorit, transferând un curent bun la sarcină. Acest convertor este cea mai grea parte a unui amplificator auto de casă. Cu toate acestea, dacă urmați toate recomandările, veți putea asambla un PN verificat conform acestei scheme, a cărei schemă este prezentată mai jos. Pentru a mări, faceți clic pe el.
Baza convertorului este un generator de impulsuri construit pe un microcircuit specializat pe scară largă. Frecvența de generare este stabilită de valoarea rezistorului R3. Îl poți schimba, obținând cea mai bună stabilitate și eficiență. Să aruncăm o privire mai atentă la dispozitivul cipului de control TL494.
Parametrii chipului TL494
Upit.microcircuite (pin 12) - Upit.min=9V; Upp.max=40V
Tensiunea permisă la intrarea DA1, DA2 nu mai mult de Upit / 2
Parametrii admiși ai tranzistoarelor de ieșire Q1, Q2:
Us mai puțin de 1,3 V;
Uke mai puțin de 40V;
Ik.max sub 250mA
Tensiunea reziduală a colectorului-emițător al tranzistoarelor de ieșire nu este mai mare de 1,3 V.
Am consumat de microcircuit - 10-12mA
Disiparea de putere permisă:
0,8W la temperatura ambiantă +25C;
0,3W la temperatura ambiantă +70C.
Frecvența oscilatorului de referință încorporat nu este mai mare de 100 kHz.
- generator de tensiune din dinți de ferăstrău DA6; frecvența este determinată de valorile rezistenței și condensatorului conectate la pinii 5 și 6;
- sursă de tensiune de referință stabilizată DA5 cu o ieșire externă (pin 14);
- amplificator de eroare de tensiune DA3;
- amplificator de eroare pentru semnal limită de curent DA4;
- două tranzistoare de ieșire VT1 și VT2 cu colectoare și emițători deschise;
- comparator „zonă moartă” DA1;
- comparator PWM DA2;
- D-trigger dinamic push-pull în modul de divizare a frecvenței cu 2 - DD2;
- elemente logice auxiliare DD1 (2-SAU), DD3 (2-a), DD4 (2-a), DD5 (2-SAU-NU), DD6 (2-SAU-NU), DD7 (NU);
- o sursă de tensiune constantă cu o valoare nominală de 0,1V DA7;
- Sursă DC cu o valoare nominală de 0,7mA DA8.
Rock the load (transformator de putere) tranzistoare cu efect de câmp IRFZ44N. Choke L1 este înfășurat pe un inel de ferită cu un diametru de 2 cm de la o sursă de alimentare a computerului. Contine 10 spire de sarma dublata cu diametrul de 1 mm, care sunt distribuite pe tot inelul. Dacă nu aveți un inel, acesta poate fi înfășurat pe o tijă de ferită cu un diametru de 8 mm și câțiva centimetri lungime (nu este critic). Desen de tablă în format Lay - descărcare în .
Avertizăm, performanța unității convertizorului este foarte dependentă de fabricarea corectă a transformatorului. Este înfășurat pe un inel de ferită marca 2000NM cu dimensiuni de 40 * 25 * 11 mm. Mai întâi trebuie să rotunjiți toate marginile cu o pilă, să o înfășurați cu bandă electrică de in. Înfășurarea primară este înfășurată cu un mănunchi care constă din 5 miezuri de 0,7 mm grosime și conține 2 * 6 spire, adică 12. Este înfășurată astfel: luăm un miez și îl înfășurăm cu 6 spire distribuite uniform în jurul inelului, apoi îl înfășurăm pe următorul aproape de primul și tot așa au trăit 5. La concluzii, miezurile sunt răsucite. Apoi, pe partea fără sârmă a inelului, începem să înfășurăm a doua jumătate a înfășurării primare în același mod. Obținem două înfășurări echivalente. După aceea, înfășuram inelul cu bandă electrică și înfășurăm înfășurarea secundară cu un fir de 1,5 mm 2 * 18 spire în același mod ca și primarul. Pentru a nu se arde nimic la prima pornire, este necesar să porniți prin rezistențe de 100 ohmi în fiecare braț, iar transformatorul primar printr-o lampă de 40-60 wați și totul va zumzea chiar și cu erori aleatorii. O mică adăugare: există un mic defect în circuitul blocului de filtru, părțile c19 r22 ar trebui schimbate, deoarece atunci când faza se rotește, amplitudinea semnalului se atenuează pe osciloscop. În general, acest convertor de tensiune de creștere poate fi recomandat în siguranță pentru repetare, deoarece a fost deja asamblat cu succes de mulți radioamatori.
Nikolai Petrușov
TL494, ce fel de „fiară” este aceasta?
TL494 (Texas Instruments) este probabil cel mai obișnuit controler PWM, pe baza căruia a fost creată cea mai mare parte a surselor de alimentare pentru computer și a componentelor de alimentare ale diverselor aparate de uz casnic.
Și acum acest microcircuit este destul de popular printre radioamatorii implicați în construcția surselor de alimentare cu comutare. Analogul domestic al acestui microcircuit este M1114EU4 (KR1114EU4). În plus, diverse companii străine produc acest microcircuit cu denumiri diferite. De exemplu IR3M02 (Sharp), KA7500 (Samsung), MB3759 (Fujitsu). Totul este același cip.
Vârsta ei este mult mai mică decât TL431. A început să fie produs de Texas Instruments undeva la sfârșitul anilor 90 - începutul anilor 2000.
Să încercăm să ne dăm seama împreună ce este și ce fel de „fiară” este? Vom lua în considerare cipul TL494 (Texas Instruments).
Deci, să începem prin a ne uita la ceea ce este înăuntru.
Compus.
Contine:
- generator de tensiune din dinti de fierastrau (GPN);
- comparator de reglare a timpului mort (DA1);
- Comparator de ajustare PWM (DA2);
- amplificator de eroare 1 (DA3), utilizat în principal pentru tensiune;
- amplificator de eroare 2 (DA4), utilizat în principal de semnalul limită de curent;
- o sursă stabilă de tensiune de referință (ION) la 5V cu o ieșire externă 14;
- circuitul de control al etajului de ieșire.
Apoi, desigur, vom lua în considerare toate componentele sale și vom încerca să ne dăm seama pentru ce sunt toate acestea și cum funcționează totul, dar mai întâi va fi necesar să îi oferim parametrii de funcționare (caracteristicile).
| Opțiuni | Min. | Max. | Unitate Schimbare |
| V CC Tensiune de alimentare | 7 | 40 | ÎN |
| V I Tensiunea de intrare a amplificatorului | -0,3 | VCC-2 | ÎN |
| V O Tensiune colector | 40 | ÎN | |
| curent de colector (fiecare tranzistor) | 200 | mA | |
| Curent de feedback | 0,3 | mA | |
| f OSC Frecvența oscilatorului | 1 | 300 | kHz |
| C T Condensator alternator | 0,47 | 10000 | nF |
| R T Rezistența rezistenței generatorului | 1,8 | 500 | kOhm |
| T A Temperatura de lucru TL494C TL494I |
0 | 70 | °C |
| -40 | 85 | °C |
Caracteristicile sale limitative sunt următoarele;
Tensiunea de alimentare................................................ .....41B
Tensiunea de intrare a amplificatorului..................................(Vcc+0,3)V
Tensiunea de ieșire a colectorului.............................41V
Curentul de ieșire al colectorului.............................................. .....250mA
Putere disipată totală în modul continuu....1W
Locația și scopul pinii microcircuitului.
Concluzia 1
Aceasta este intrarea neinversoare (pozitivă) a amplificatorului de eroare 1.
Dacă tensiunea de intrare este mai mică decât tensiunea de la pinul 2, atunci nu va exista nicio tensiune la ieșirea acestui amplificator de eroare 1 (ieșirea va fi scăzută) și nu va avea niciun efect asupra lățimii (ciclului de lucru) a impulsurilor de ieșire.
Dacă tensiunea la acest pin este mai mare decât la pinul 2, atunci tensiunea va apărea la ieșirea acestui amplificator 1 (ieșirea amplificatorului 1 va avea un nivel ridicat), iar lățimea (ciclul de lucru) a impulsurilor de ieșire va scădea cu atât mai mare este tensiunea de ieșire a acestui amplificator (maximum 3,3 volți).
Concluzia 2
Aceasta este intrarea inversoare (negativă) a amplificatorului de eroare 1.
Dacă tensiunea de intrare la acest pin este mai mare decât pinul 1, nu va exista nicio eroare de tensiune la ieșirea amplificatorului (ieșirea va fi scăzută) și nu va avea niciun efect asupra lățimii (ciclului de lucru) a impulsurilor de ieșire.
Dacă tensiunea la acest pin este mai mică decât la pinul 1, ieșirea amplificatorului va fi ridicată.
Amplificatorul de eroare este un amplificator operațional convențional cu un câștig de ordinul = 70..95dB pentru tensiune DC, (Ku = 1 la o frecvență de 350 kHz). Gama de tensiune de intrare a amplificatorului operațional se extinde de la -0,3V la tensiunea de alimentare, minus 2V. Adică, tensiunea maximă de intrare trebuie să fie cu cel puțin doi volți mai mică decât tensiunea de alimentare.
Concluzia 3
Acestea sunt ieșirile amplificatoarelor de eroare 1 și 2 conectate la această ieșire prin diode (circuit OR). Dacă tensiunea de la ieșirea oricărui amplificator se schimbă de la scăzut la ridicat, atunci la pinul 3 crește și el.
Dacă tensiunea la acest pin depășește 3,3 V, atunci impulsurile de la ieșirea microcircuitului dispar (ciclu de lucru zero).
Dacă tensiunea la acest pin este aproape de 0 V, atunci durata impulsurilor de ieșire (ciclul de lucru) va fi maximă.
Pinul 3 este utilizat în mod normal pentru a furniza feedback amplificatoarelor, dar dacă este necesar, pinul 3 poate fi folosit și ca intrare pentru a oferi variație a lățimii impulsului.
Dacă tensiunea este mare (> ~ 3,5 V), atunci nu vor exista impulsuri la ieșirea MS. Alimentarea nu va porni sub nicio formă.
Concluzia 4
Controlează intervalul de schimbare a timpului „mort” (ing. Dead-Time Control), în principiu, acesta este același ciclu de funcționare.
Dacă tensiunea de pe acesta este apropiată de 0 V, atunci ieșirea microcircuitului va avea atât lățimile minime posibile, cât și maxime ale impulsului, care pot fi setate de alte semnale de intrare (amplificatoare de eroare, pin 3).
Dacă tensiunea la acest pin este de aproximativ 1,5 V, atunci lățimea impulsurilor de ieșire va fi în regiunea de 50% din lățimea lor maximă.
Dacă tensiunea la acest pin depășește 3,3 V, atunci nu vor exista impulsuri la ieșirea MS. Alimentarea nu va porni sub nicio formă.
Dar nu trebuie să uitați că odată cu creșterea timpului „mort”, intervalul de reglare PWM va scădea.
Schimbând tensiunea la pinul 4, puteți seta o lățime fixă a timpului „mort” (divizor R-R), puteți implementa un mod de pornire ușoară în PSU (lanțul R-C), puteți asigura oprirea de la distanță a MS (cheie) și dvs. poate folosi acest pin și ca intrare de control liniară.
Să ne gândim (pentru cei care nu știu) ce este timpul „mort” și pentru ce este.
Când funcționează un circuit de alimentare push-pull, impulsurile sunt alimentate alternativ de la ieșirile microcircuitului la bazele (porțile) tranzistoarelor de ieșire. Deoarece orice tranzistor este un element inerțial, nu se poate închide (deschide) instantaneu atunci când un semnal este îndepărtat (aplicat) de la baza (poarta) tranzistorului de ieșire. Și dacă impulsurile sunt aplicate tranzistorilor de ieșire fără timp „mort” (adică un impuls este îndepărtat de la unul și aplicat imediat celui de-al doilea), poate veni un moment în care un tranzistor nu are timp să se închidă, iar al doilea are deja deschis. Apoi, întregul curent (numit prin curent) va curge prin ambele tranzistoare deschise ocolind sarcina (înfășurarea transformatorului) și, deoarece nu va fi limitat de nimic, tranzistoarele de ieșire vor eșua instantaneu.
Pentru a preveni acest lucru, este necesar după sfârșitul unui impuls și înainte de începerea următorului - a trecut un anumit timp, suficient pentru închiderea fiabilă a tranzistorului de ieșire, de la intrarea căruia a fost eliminat semnalul de control.
Acest timp se numește timp „mort”.
Da, chiar dacă te uiți la figura cu compoziția microcircuitului, vedem că pinul 4 este conectat la intrarea comparatorului de reglare a timpului mort (DA1) printr-o sursă de tensiune de 0,1-0,12 V. De ce se face acest lucru?
Acest lucru se face doar astfel încât lățimea maximă (ciclul de lucru) a impulsurilor de ieșire să nu fie niciodată egală cu 100%, pentru a asigura funcționarea în siguranță a tranzistoarelor de ieșire (ieșire).
Adică, dacă „puneți” pinul 4 pe un fir comun, atunci la intrarea comparatorului DA1 nu va exista încă o tensiune zero, dar va exista o tensiune de doar această valoare (0,1-0,12 V) și impulsuri de la generatorul de tensiune din dinți de ferăstrău (GPN) va apărea la ieșirea microcircuitului numai atunci când amplitudinea lor la pinul 5 depășește această tensiune. Adică, microcircuitul are un prag maxim fix al ciclului de lucru al impulsurilor de ieșire, care nu va depăși 95-96% pentru funcționarea cu un singur ciclu a etapei de ieșire și 47,5-48% pentru funcționarea în două cicluri a ieșirii. etapă.
Concluzia 5
Aceasta este ieșirea GPN-ului, este proiectat să conecteze la acesta un condensator de setare a timpului Ct, al cărui capăt este conectat la un fir comun. Capacitatea sa este de obicei selectată de la 0,01 μF la 0,1 μF, în funcție de frecvența de ieșire a impulsurilor FPG ale controlerului PWM. De regulă, aici sunt utilizați condensatori de înaltă calitate.
Frecvența de ieșire a GPN poate fi controlată doar la acest pin. Gama tensiunii de ieșire a generatorului (amplitudinea impulsurilor de ieșire) este undeva în regiunea de 3 volți.
Concluzia 6
Este, de asemenea, ieșirea GPN, concepută pentru a conecta la acesta o rezistență de setare a timpului Rt, al cărui capăt este conectat la un fir comun.
Valorile Rt și Ct determină frecvența de ieșire a GPN și sunt calculate prin formula pentru o funcționare cu un singur ciclu;
Pentru un mod de operare push-pull, formula are următoarea formă;
Pentru controlerele PWM de la alte companii, frecvența este calculată folosind aceeași formulă, cu excepția faptului că numărul 1 va trebui schimbat la 1.1.
Concluzia 7
Se conectează la firul comun al circuitului dispozitivului de pe controlerul PWM.
Concluzia 8
Microcircuitul are o etapă de ieșire cu două tranzistoare de ieșire, care sunt cheile sale de ieșire. Bornele colectorului și emițătorului acestor tranzistoare sunt libere și, prin urmare, în funcție de nevoie, acești tranzistori pot fi incluși în circuit pentru a funcționa atât cu un emițător comun, cât și cu un colector comun.
În funcție de tensiunea de la pinul 13, această etapă de ieșire poate funcționa atât în regim push-pull, cât și în funcționare cu un singur ciclu. În funcționarea cu un singur ciclu, acești tranzistori pot fi conectați în paralel pentru a crește curentul de sarcină, ceea ce se face de obicei.
Deci, pinul 8 este pinul colector al tranzistorului 1.
Concluzia 9
Acesta este terminalul emițătorului tranzistorului 1.
Concluzia 10
Acesta este terminalul emițătorului tranzistorului 2.
Concluzia 11
Acesta este colectorul tranzistorului 2.
Concluzia 12
La acest pin este conectat „plusul” sursei de alimentare TL494CN.
Concluzia 13
Aceasta este ieșirea pentru selectarea modului de funcționare al etajului de ieșire. Dacă acest pin este conectat la masă, treapta de ieșire va funcționa în modul single-ended. Semnalele de ieșire la ieșirile comutatoarelor cu tranzistori vor fi aceleași.
Dacă aplicați o tensiune de +5 V acestui pin (conectați pinii 13 și 14 unul la altul), atunci tastele de ieșire vor funcționa în modul push-pull. Semnalele de ieșire la bornele comutatoarelor tranzistorului vor fi defazate, iar frecvența impulsurilor de ieșire va fi la jumătate.
Concluzia 14
Aceasta este ieșirea grajdului ȘI sursă DESPRE porno H tensiune (ION), Cu o tensiune de ieșire de +5 V și un curent de ieșire de până la 10 mA, care poate fi folosit ca referință pentru compararea amplificatoarelor de eroare și în alte scopuri.
Concluzia 15
Funcționează exact ca pinul 2. Dacă un al doilea amplificator de eroare nu este utilizat, atunci pinul 15 este pur și simplu conectat la pinul 14 (referință +5V).
Concluzia 16
Funcționează în același mod ca pinul 1. Dacă al doilea amplificator de eroare nu este utilizat, atunci acesta este de obicei conectat la firul comun (pin 7).
Cu pinul 15 conectat la +5V și pinul 16 conectat la masă, nu există tensiune de ieșire de la al doilea amplificator, așa că nu are niciun efect asupra funcționării cipului.
Principiul de funcționare al microcircuitului.
Deci, cum funcționează controlerul TL494 PWM.
Mai sus, am examinat în detaliu scopul pinii acestui microcircuit și ce funcție îndeplinesc.
Dacă toate acestea sunt analizate cu atenție, atunci din toate acestea devine clar cum funcționează acest cip. Dar voi descrie încă o dată foarte pe scurt principiul activității sale.
Când microcircuitul este de obicei pornit și îi este furnizată energie (minus pinului 7, plus pinului 12), GPN începe să genereze impulsuri dinți de ferăstrău cu o amplitudine de aproximativ 3 volți, a căror frecvență depinde de C și R. conectat la pinii 5 și 6 ai microcircuitului.
Dacă valoarea semnalelor de control (la pinii 3 și 4) este mai mică de 3 volți, atunci pe tastele de ieșire ale microcircuitului apar impulsuri dreptunghiulare, a căror lățime (ciclu de lucru) depinde de valoarea semnalelor de control la pini. 3 și 4.
Adică, microcircuitul compară tensiunea pozitivă din dinte de ferăstrău de la condensatorul Ct (C1) cu oricare dintre cele două semnale de control.
Circuitele logice pentru controlul tranzistorilor de ieșire VT1 și VT2 le deschid numai atunci când tensiunea impulsurilor dinți de ferăstrău este mai mare decât semnalele de control. Și cu cât această diferență este mai mare, cu atât impulsul de ieșire este mai larg (mai mult ciclu de lucru).
Tensiunea de control la pinul 3, la rândul său, depinde de semnalele de la intrările amplificatoarelor operaționale (amplificatoare de eroare), care la rândul lor pot controla tensiunea de ieșire și curentul de ieșire al PSU.
Astfel, o creștere sau scădere a valorii oricărui semnal de control determină, respectiv, o scădere liniară sau o creștere a lățimii impulsurilor de tensiune la ieșirile microcircuitului.
Ca semnale de control, așa cum sa menționat mai sus, pot fi utilizate tensiunea de la pinul 4 (controlul timpului mort), intrările amplificatoarelor de eroare sau semnalul de feedback direct de la pinul 3.
Teoria, după cum se spune, este teorie, dar va fi mult mai bine să vezi și să „simți” toate acestea în practică, așa că haideți să asamblam următoarea schemă pe placa de laborator și să vedem direct cum funcționează totul.
Cea mai simplă și rapidă modalitate este să le așezi pe toate pe o placă. Da, am instalat cipul KA7500. Am pus ieșirea „13” a microcircuitului pe un fir comun, adică tastele noastre de ieșire vor funcționa în modul cu un singur ciclu (semnalele de pe tranzistoare vor fi aceleași), iar rata de repetiție a impulsurilor de ieșire va corespunde la frecvența tensiunii din dinte de ferăstrău a GPN.
Am conectat osciloscopul la următoarele puncte de testare:
- Primul fascicul la pinul „4”, pentru a controla tensiunea DC pe acest pin. Situat în centrul ecranului pe linia zero. Sensibilitate - 1 volt pe diviziune;
- Al doilea fascicul la ieșirea „5”, pentru a controla tensiunea din dinte de ferăstrău a GPN. De asemenea, este situat pe linia zero (ambele fascicule sunt combinate) in centrul osciloscopului si cu aceeasi sensibilitate;
- Al treilea fascicul la ieșirea microcircuitului la ieșirea „9”, pentru a controla impulsurile la ieșirea microcircuitului. Sensibilitatea fasciculului este de 5 volți pe diviziune (0,5 volți, plus un divizor cu 10). Situat în partea de jos a ecranului osciloscopului.
Am uitat să spun că cheile de ieșire ale microcircuitului sunt conectate la un colector comun. Cu alte cuvinte, conform schemei de urmărire a emițătorului. De ce un repetor? Pentru că semnalul de la emițătorul tranzistorului repetă exact semnalul de bază, astfel încât să putem vedea totul clar.
Dacă eliminați semnalul din colectorul tranzistorului, atunci acesta va fi inversat (întors) în raport cu semnalul de bază.
Alimentam microcircuitul și vedem ce avem la ieșiri.
Pe al patrulea picior avem zero (glisorul mașinii de tuns este în poziția sa cea mai de jos), primul fascicul este pe linia zero din centrul ecranului. Nici amplificatoarele de eroare nu funcționează.
Pe al cincilea picior, vedem tensiunea dinte de ferăstrău a GPN (al doilea fascicul), cu o amplitudine de puțin mai mult de 3 volți.
La ieșirea microcircuitului (pin 9), vedem impulsuri dreptunghiulare cu o amplitudine de aproximativ 15 volți și o lățime maximă (96%). Punctele din partea de jos a ecranului sunt doar un prag fix al ciclului de lucru. Pentru a-l face mai vizibil, porniți întinderea pe osciloscop.
Ei bine, acum o poți vedea mai bine. Acesta este exact momentul în care amplitudinea impulsului scade la zero și tranzistorul de ieșire este închis pentru acest timp scurt. Nivel zero pentru acest fascicul în partea de jos a ecranului.
Ei bine, să adăugăm tensiune la pinul 4 și să vedem ce obținem.
La pinul „4” cu un rezistor trimmer, am setat o tensiune constantă de 1 volt, primul fascicul a crescut cu o diviziune (o linie dreaptă pe ecranul osciloscopului). Ce vedem? Timpul mort a crescut (ciclul de lucru a scăzut), este o linie punctată în partea de jos a ecranului. Adică, tranzistorul de ieșire este închis pentru o perioadă pentru aproximativ jumătate din durata impulsului în sine.
Să mai adăugăm un volt cu un rezistor de reglare la pinul „4” al microcircuitului.
Vedem că primul fascicul a crescut cu o diviziune în sus, durata impulsurilor de ieșire a devenit și mai scurtă (1/3 din durata întregului impuls), iar timpul mort (timpul de închidere a tranzistorului de ieșire) a crescut la doua treimi. Adică, se vede clar că logica microcircuitului compară nivelul semnalului GPN cu nivelul semnalului de control și trece la ieșire doar acel semnal GPN, al cărui nivel este mai mare decât semnalul de control.
Pentru a fi și mai clar, durata (lățimea) impulsurilor de ieșire ale microcircuitului va fi aceeași cu durata (lățimea) impulsurilor de ieșire a tensiunii din dinți de ferăstrău care sunt peste nivelul semnalului de control (peste o linie dreaptă pe ecranul osciloscopului).
Continuați, adăugați încă un volt la pinul „4” al microcircuitului. Ce vedem? La ieșirea microcircuitului, impulsurile foarte scurte au aproximativ aceeași lățime cu cele care ies deasupra liniei drepte din partea superioară a tensiunii dinte de ferăstrău. Porniți întinderea pe osciloscop, astfel încât pulsul să poată fi văzut mai bine.
Aici, vedem un impuls scurt, timp în care tranzistorul de ieșire va fi deschis, iar restul timpului (linia de jos de pe ecran) va fi închisă.
Ei bine, să încercăm să creștem și mai mult tensiunea la pinul „4”. Setăm tensiunea la ieșire cu un rezistor trimmer peste nivelul tensiunii din dinte de ferăstrău a GPN.
Ei bine, asta este, PSU-ul nu va mai funcționa pentru noi, deoarece ieșirea este complet „calmă”. Nu există impulsuri de ieșire, deoarece la pinul de control „4” avem un nivel constant de tensiune mai mare de 3,3 volți.
Absolut același lucru se va întâmpla dacă aplicați un semnal de control la pinul „3” sau la un fel de amplificator de eroare. Dacă sunteți interesat, îl puteți verifica singur. Mai mult, dacă semnalele de control sunt imediat pe toate ieșirile de control, controlați microcircuitul (prevalează), va exista un semnal de la acea ieșire de control, a cărui amplitudine este mai mare.
Ei bine, să încercăm să deconectăm ieșirea „13” de la firul comun și să o conectăm la ieșirea „14”, adică să comutăm modul de funcționare al tastelor de ieșire de la un ciclu la un ciclu dublu. Să vedem ce putem face.
Cu un trimmer, aducem din nou tensiunea la pinul „4” la zero. Pornim alimentarea. Ce vedem?
La ieșirea microcircuitului, există și impulsuri dreptunghiulare de durată maximă, dar rata de repetare a acestora a devenit jumătate din frecvența impulsurilor dinți de ferăstrău.
Aceleași impulsuri vor fi pe cel de-al doilea tranzistor cheie al microcircuitului (pinul 10), singura diferență fiind că acestea vor fi deplasate în timp față de acestea cu 180 de grade.
Există, de asemenea, un prag maxim al ciclului de lucru (2%). Acum nu este vizibil, trebuie să conectați al 4-lea fascicul al osciloscopului și să combinați cele două semnale de ieșire împreună. A patra sondă nu este la îndemână, așa că nu am făcut-o. Cine dorește, verificați singur pentru a vă asigura de acest lucru.
În acest mod, microcircuitul funcționează exact în același mod ca în modul cu un singur ciclu, cu singura diferență că durata maximă a impulsurilor de ieșire aici nu va depăși 48% din durata totală a impulsului.
Deci nu vom lua în considerare acest mod mult timp, ci doar vedem ce fel de impulsuri vom avea la o tensiune la pinul „4” de doi volți.
Creștem tensiunea cu un rezistor de reglare. Lățimea impulsurilor de ieșire a scăzut la 1/6 din durata totală a impulsului, adică exact de două ori mai mult decât în modul de funcționare cu un singur ciclu al comutatoarelor de ieșire (de 1/3 ori acolo).
La ieșirea celui de-al doilea tranzistor (pin 10) vor exista aceleași impulsuri, doar deplasate în timp cu 180 de grade.
Ei bine, în principiu, am analizat funcționarea controlerului PWM.
Mai multe despre concluzia „4”. După cum am menționat mai devreme, acest pin poate fi folosit pentru a porni „soft” sursa de alimentare. Cum să-l organizezi?
Foarte simplu. Pentru a face acest lucru, conectați-vă la lanțul RC de ieșire „4”. Iată un exemplu de fragment de diagramă:
Cum funcționează „pornirea soft” aici? Să ne uităm la diagramă. Condensatorul C1 este conectat la ION (+5 volți) prin rezistența R5.
Când microcircuitul este alimentat (pin 12), +5 volți apare la pinul 14. Condensatorul C1 începe să se încarce. Curentul de încărcare al condensatorului trece prin rezistorul R5, în momentul pornirii acestuia este maxim (condensatorul este descărcat) și are loc o scădere de tensiune de 5 volți pe rezistor, care se aplică la ieșirea „4”. Această tensiune, așa cum am aflat deja prin experiență, interzice trecerea impulsurilor la ieșirea microcircuitului.
Pe măsură ce condensatorul se încarcă, curentul de încărcare scade și scăderea tensiunii pe rezistor scade în consecință. Tensiunea de la pinul „4” scade și ea și impulsurile încep să apară la ieșirea microcircuitului, a căror durată crește treptat (pe măsură ce condensatorul se încarcă). Când condensatorul este încărcat complet, curentul de încărcare se oprește, tensiunea la pinul „4” devine aproape de zero, iar pinul „4” nu mai afectează durata impulsurilor de ieșire. Sursa de alimentare intră în modul său de funcționare.
Desigur, ați ghicit că ora de pornire a PSU (ieșirea sa în modul de funcționare) va depinde de valoarea rezistorului și a condensatorului, iar prin selectarea acestora va fi posibilă reglarea acestui timp.
Ei bine, aceasta este pe scurt întreaga teorie și practică și nu este nimic deosebit de complicat aici, iar dacă înțelegeți și înțelegeți funcționarea acestui PWM, atunci nu vă va fi dificil să înțelegeți și să înțelegeți munca altor PWM-uri.
Vă doresc tuturor noroc.
Generatorul de impulsuri este utilizat pentru cercetarea de laborator în dezvoltarea și punerea în funcțiune a dispozitivelor electronice. Generatorul funcționează în intervalul de tensiune de la 7 la 41 volți și are o capacitate mare de sarcină în funcție de tranzistorul de ieșire. Amplitudinea impulsurilor de ieșire poate fi egală cu valoarea tensiunii de alimentare a microcircuitului, până la valoarea limită a tensiunii de alimentare a acestui microcircuit +41 V. Baza sa este cunoscută de toată lumea, adesea folosită în
analogi TL494 sunt chips-uri KA7500 și clona ei domestică - KR1114EU4 .
Limitele parametrilor:
Tensiune de alimentare 41V
Tensiunea de intrare a amplificatorului (Vcc+0,3)V
Tensiune de iesire colector 41V
Curent de iesire a colectorului 250mA
Putere disipată totală în modul continuu 1W
Interval de temperatură ambientală de funcționare:
-cu sufix L -25..85С
-cu sufix С.0..70С
Interval de temperatură de depozitare -65…+150С
Schema schematică a dispozitivului
Circuit generator de impulsuri dreptunghiulare
Placa de circuit imprimat generator TL494 și alte fișiere sunt separate.
Reglarea frecvenței este efectuată de comutatorul S2 (aproximativ) și de rezistența RV1 (lini), ciclul de lucru este reglat de rezistența RV2. Comutatorul SA1 schimbă modurile de funcționare a generatorului din modul comun (ciclu unic) în antifază (împingere-tragere). Rezistorul R3 selectează cel mai optim interval de frecvență de suprapunere, intervalul de reglare a ciclului de lucru poate fi selectat de rezistențele R1, R2.
Detalii despre generatorul de impulsuri
Condensatorii C1-C4 ai circuitului de temporizare sunt selectați pentru intervalul de frecvență necesar și capacitatea lor poate fi de la 10 microfaradi pentru subgama infra-jos până la 1000 picofaradi pentru cea mai înaltă frecvență.
Cu o limită medie de curent de 200 mA, circuitul este capabil să încarce poarta destul de repede, dar
este imposibil să-l descarci cu un tranzistor oprit. Descărcarea porții cu un rezistor împământat este, de asemenea, nesatisfăcător de lentă. În aceste scopuri, se utilizează un repetor complementar independent.
- Citește: „Cum să faci de pe un computer”.
Descriere generală și utilizare
TL 494și versiunile sale ulterioare - cel mai frecvent utilizat microcircuit pentru construirea de convertoare de putere în doi timpi.
- TL494 (dezvoltare originală de Texas Instruments) - IC convertor de tensiune PWM cu ieșiri single-ended (TL 494 IN - pachet DIP16, -25..85С, TL 494 CN - DIP16, 0..70C).
- K1006EU4 - analog intern al TL494
- TL594 - analog cu TL494 cu precizie îmbunătățită a amplificatoarelor de eroare și a comparatorului
- TL598 - analog cu TL594 cu un repetor push-pull (pnp-npn) la ieșire
Acest material este o generalizare pe tema documentului tehnic original Texas Instruments, publicațiile International Rectifier („Power Semiconductors International Rectifier”, Voronezh, 1999) și Motorola.
Avantajele și dezavantajele acestui microcircuit:
- Plus: circuite avansate de control, două amplificatoare diferențiale (pot îndeplini și funcții logice)
- Contra: ieșirile monofazate necesită un trim suplimentar (comparativ cu UC3825)
- Minus: controlul curentului nu este disponibil, bucla de feedback relativ lentă (necritică în monitoarele auto)
- Minus: Comutarea sincronă a două sau mai multe circuite integrate nu este la fel de convenabilă ca în UC3825
1. Caracteristici ale cipurilor TL494
Circuite de protecție ION și subtensiune. Circuitul pornește când sursa de alimentare atinge pragul de 5,5..7,0 V (valoare tipică 6,4 V). Până în acest punct, magistralele de control interne dezactivează funcționarea generatorului și partea logică a circuitului. Curent fără sarcină la +15 V tensiune de alimentare (tranzistoare de ieșire dezactivate) nu mai mult de 10 mA. ION +5V (+4.75..+5.25 V, stabilizarea ieșirii nu mai slabă de +/- 25mV) oferă curent de ieșire de până la 10 mA. Este posibil să amplificați ION-ul numai folosind un emițător de urmărire npn (vezi TI paginile 19-20), dar tensiunea la ieșirea unui astfel de „stabilizator” va depinde puternic de curentul de sarcină.
Generator generează pe condensatorul de temporizare Ct (pin 5) o tensiune dinți de ferăstrău de 0..+3.0V (amplitudine stabilită de ION) pentru TL494 Texas Instruments și 0...+2.8V pentru TL494 Motorola (la ce ne putem aștepta de la alții?) , respectiv pentru TI F =1,0/(RtCt), pentru Motorola F=1,1/(RtCt).
Frecvențele de funcționare admise sunt de la 1 la 300 kHz, în timp ce domeniul recomandat este Rt = 1 ... 500 kOhm, Ct = 470 pF ... 10 μF. În acest caz, deviația tipică de temperatură a frecvenței este (desigur, fără a lua în considerare deriva componentelor atașate) de +/-3%, iar deviația de frecvență în funcție de tensiunea de alimentare este de 0,1% în întregul interval admisibil. .
Pentru a opri generatorul de la distanță, puteți utiliza o cheie externă pentru a închide intrarea Rt (6) la ieșirea ION sau - închideți Ct la sol. Desigur, la alegerea Rt, Ct trebuie luată în considerare rezistența la scurgeri a comutatorului deschis.
Intrare control faza de repaus (ciclu de lucru) prin comparatorul fazei de repaus stabilește pauza minimă necesară între impulsuri în brațele circuitului. Acest lucru este necesar atât pentru a preveni prin curent în treptele de putere din afara IC, cât și pentru funcționare stabilă declanșare - timpul de comutare al părții digitale a TL494 este de 200 ns. Semnalul de ieșire este activat atunci când ferăstrăul de pe Ct depășește tensiunea la intrarea de comandă 4 (DT). La frecvențe de ceas de până la 150 kHz la tensiune de control zero, faza de repaus = 3% din perioadă (offset echivalent al semnalului de control 100..120 mV), la frecvențe înalte, corecția încorporată extinde faza de repaus la 200.. 300 ns.
Folosind circuitul de intrare DT, este posibil să setați o fază fixă de repaus ( separator R-R), modul de pornire ușoară (R-C), oprire de la distanță (tasta) și utilizați DT ca intrare de control liniară. Circuitul de intrare este alcătuit din tranzistori pnp, astfel încât curentul de intrare (până la 1,0 uA) iese din circuitul integrat și nu curge în el. Curentul este destul de mare, așa că trebuie evitate rezistențele de înaltă rezistență (nu mai mult de 100 kOhm). Consultați TI, pagina 23 pentru un exemplu de protecție la supratensiune folosind o diodă zener cu 3 pini TL430 (431).
Amplificatoare de eroare- de fapt, amplificatoare operaționale cu Ku=70..95dB tensiune DC (60 dB pentru seriile timpurii), Ku=1 la 350 kHz. Circuitele de intrare sunt asamblate pe tranzistoare pnp, astfel încât curentul de intrare (până la 1,0 µA) curge din IC și nu curge în el. Curentul este suficient de mare pentru amplificatorul operațional, tensiunea de polarizare este și ea (până la 10mV), așa că trebuie evitate rezistențele de înaltă rezistență din circuitele de control (nu mai mult de 100 kOhm). Dar datorită utilizării intrărilor pnp, intervalul de tensiune de intrare este de la -0,3V la Vsupply-2V.
Ieșirile celor două amplificatoare sunt combinate printr-o diodă OR. Amplificatorul, la ieșirea căruia există o tensiune mai mare, interceptează controlul logicii. În acest caz, semnalul de ieșire nu este disponibil separat, ci numai de la ieșirea diodei SAU (este și intrarea comparatorului de erori). Astfel, un singur amplificator poate fi închis de bucla de feedback în modul liniar. Acest amplificator închide sistemul de operare liniar principal în ceea ce privește tensiunea de ieșire. În acest caz, cel de-al doilea amplificator poate fi folosit ca comparator - de exemplu, pentru depășirea curentului de ieșire sau ca cheie pentru un semnal de alarmă logic (supraîncălzire, scurtcircuit etc.), oprire de la distanță etc. intrările comparatorului este legată de ION, a doua alarmă SAU (și mai bine - semnalele logice și ale stărilor normale).
Când utilizați un sistem de operare RC dependent de frecvență, trebuie amintit că ieșirea amplificatoarelor este de fapt cu un singur capăt (diodă în serie!), Deci încărcarea capacității (în sus) o va încărca și în jos - va dura mult timp. a descarca. Tensiunea la această ieșire este în intervalul 0..+3.5V (puțin mai mult decât amplitudinea generatorului), apoi coeficientul de tensiune scade brusc și la aproximativ 4,5V la ieșire amplificatoarele se saturează. De asemenea, rezistențele cu rezistență scăzută ar trebui evitate în circuitul de ieșire al amplificatoarelor (bucle OS).
Amplificatoarele nu sunt proiectate să funcționeze într-un singur ciclu de frecvență de funcționare. Cu o întârziere de propagare a semnalului în interiorul amplificatorului de 400 ns, acestea sunt prea lente pentru acest lucru, iar logica de control al declanșării nu permite (ar fi impulsuri laterale la ieșire). În circuitele PN reale, frecvența de tăiere a circuitului OS este selectată de ordinul 200-10000 Hz.
Logica de control de declanșare și ieșire- Cu o tensiune de alimentare de cel puțin 7V, dacă tensiunea ferăstrăului pe generator este mai mare decât pe intrarea de comandă DT și dacă tensiunea ferăstrăului este mai mare decât pe oricare dintre amplificatoarele de eroare (ținând cont de pragurile încorporate și offsets) - ieșirea circuitului este permisă. Când generatorul este resetat de la maxim la zero, ieșirile sunt dezactivate. Un declanșator cu o ieșire în două faze împarte frecvența la jumătate. Cu un 0 logic la intrarea 13 (modul de ieșire), fazele de declanșare sunt combinate prin OR și sunt alimentate simultan la ambele ieșiri, cu un 1 logic, sunt alimentate în parafază la fiecare ieșire separat.
Tranzistoare de ieșire- npn Darlingtons cu protecție termică încorporată (dar fără protecție curentă). Astfel, căderea minimă de tensiune între colector (închis de obicei la magistrala pozitivă) și emițător (la sarcină) este de 1,5V (tipic la 200 mA), iar într-un circuit emițător comun este puțin mai bună, 1,1V tipic. Curentul maxim de ieșire (cu un tranzistor deschis) este limitat la 500 mA, puterea maximă pentru întregul cristal este de 1W.
2. Caracteristicile aplicației
Lucrați la poarta tranzistorului MIS. Repetoare de ieșire
Când funcționează pe o sarcină capacitivă, care este în mod convențional poarta unui tranzistor MIS, tranzistoarele de ieșire TL494 sunt pornite de un emițător adept. Când curentul mediu este limitat la 200 mA, circuitul este capabil să încarce poarta destul de rapid, dar este imposibil să o descărcați cu tranzistorul oprit. Descărcarea porții cu un rezistor împământat este, de asemenea, nesatisfăcător de lentă. La urma urmei, tensiunea de pe capacitatea porții convenționale scade exponențial, iar pentru a închide tranzistorul, poarta trebuie să fie descărcată de la 10V la cel mult 3V. Curentul de descărcare prin rezistor va fi întotdeauna mai mic decât curentul de încărcare prin tranzistor (și rezistorul se va încălzi destul de bine și va fura curentul cheii atunci când se va deplasa în sus).
Opțiunea A. Circuit de descărcare printr-un tranzistor extern pnp (împrumutat de pe site-ul lui Shikhman - vezi „Sursa de alimentare a amplificatorului Jensen”). Când poarta se încarcă, curentul care trece prin diodă oprește tranzistorul extern pnp, când ieșirea IC este oprită, dioda este oprită, tranzistorul pornește și descarcă poarta la masă. Minus - funcționează numai la capacități de sarcină mici (limitate de rezerva de curent a tranzistorului de ieșire al CI).
Când utilizați TL598 (cu o ieșire push-pull), funcția umărului inferior, bit, este deja conectată pe cip. Opțiunea A nu funcționează în acest caz.
Opțiunea B. Repetitor complementar independent. Deoarece sarcina de curent principal este procesată de un tranzistor extern, capacitatea (curent de încărcare) a sarcinii este practic nelimitată. Tranzistoare și diode - orice HF cu o tensiune de saturație mică și Ck și o marjă de curent suficientă (1A per impuls sau mai mult). De exemplu, KT644 + 646, KT972 + 973. „Pământul” repetitorului trebuie lipit direct lângă sursa comutatorului de alimentare. Colectorii tranzistoarelor repetoare trebuie să fie derivați cu o capacitate ceramică (neprezentată în diagramă).
Ce circuit să alegeți depinde în primul rând de natura sarcinii (capacitanța porții sau sarcina de comutare), frecvența de operare și cerințele de sincronizare pentru fronturile de impuls. Și ele (fronturile) ar trebui să fie cât mai rapide posibil, pentru că tocmai pe tranzitorii de pe cheia MIS sunt disipate majoritatea pierderilor de căldură. Vă recomand să apelați la publicațiile din colecția International Rectifier pentru o analiză completă a problemei, dar eu însumi mă voi limita la un exemplu.
Un tranzistor puternic - IRFI1010N - are o sarcină totală de referință Qg=130nC. Acest lucru este mult, deoarece tranzistorul are o zonă de canal excepțional de mare pentru a oferi o rezistență de canal extrem de scăzută (12 mΩ). Aceste chei sunt necesare în convertoarele de 12 V, unde fiecare miliohm contează. Pentru a garanta deschiderea canalului, poarta trebuie prevazuta cu Vg = + 6V fata de sol, in timp ce sarcina totala a portii Qg (Vg) = 60 nC. Pentru a garanta descărcarea porții încărcate până la 10V, este necesar să absorbiți Qg(Vg)=90nC.
2. Implementarea protecției curentului, pornirea ușoară, limitarea ciclului de lucru
De regulă, în rolul unui senzor de curent, se solicită un rezistor în serie în circuitul de sarcină. Dar va fura volți și wați prețioși la ieșirea convertorului și va controla doar circuitele de sarcină și nu va putea detecta scurtcircuite în circuitele primare. Soluția este un senzor de curent inductiv în circuitul primar.
Senzorul în sine (transformatorul de curent) este o bobină toroidală miniaturală (diametrul său interior, pe lângă înfășurarea senzorului, trebuie să treacă liber firul înfășurării primare a transformatorului principal de putere). Prin torus trecem firul înfășurării primare a transformatorului (dar nu și firul „de pământ” al sursei!). Am stabilit ca constanta de timp de creștere a detectorului să fie de aproximativ 3-10 cicluri ale frecvenței ceasului, constanta de timp de decadere este de 10 ori mai mare, pe baza curentului de funcționare a optocuplerului (aproximativ 2-10 mA la o cădere de tensiune de 1,2-1,6). V).
În partea dreaptă a diagramei - două soluții tipice pentru TL494. Divizorul Rdt1-Rdt2 setează ciclul de lucru maxim (faza de odihnă minimă). De exemplu, la Rdt1=4.7kΩ, Rdt2=47kΩ, ieșirea 4 are o tensiune constantă Udt=450mV, care corespunde unei faze de repaus de 18..22% (în funcție de seria IC și de frecvența de funcționare).
Când alimentarea este pornită, Css este descărcată și potențialul la intrarea DT este Vref (+5V). Css este încărcat prin Rss (aka Rdt2), scăzând ușor potențialul DT la limita inferioară, limitată de divizor. Acesta este un început ușor. Cu Css=47uF și rezistențele specificate, ieșirile circuitului se deschid 0,1 s după pornire și ajung la ciclul de funcționare pentru încă 0,3-0,5 s.
În circuit, pe lângă Rdt1, Rdt2, Css, există două scurgeri - curentul de scurgere al optocuplerului (nu mai mare de 10 μA la temperaturi mari, aproximativ 0,1-1 μA la temperatura camerei) și curentul de bază care curge de la intrarea DT a tranzistorului de intrare al circuitului integrat. Pentru ca acești curenți să nu afecteze în mod semnificativ precizia divizorului, selectăm Rdt2 = Rss nu mai mare de 5 kOhm, Rdt1 - nu mai mare de 100 kOhm.
Desigur, alegerea unui optocupler și a unui circuit DT pentru control nu este fundamentală. De asemenea, este posibil să utilizați un amplificator de eroare în modul comparator și să blocați capacitatea sau rezistența generatorului (de exemplu, cu același optocupler) - dar aceasta este doar o oprire, nu o limitare lină.
Generator pe TL494 cu frecvență reglabilă și ciclu de lucru
Un dispozitiv foarte util pentru experimente și lucrări de reglare este generatorul de frecvență. Cerințele pentru aceasta sunt mici, aveți nevoie doar de:
- reglarea frecvenței (perioada de repetare a pulsului)
- reglarea ciclului de lucru (ciclu de lucru, lungimea impulsului)
- gamă largă
Gama de reglare a frecvenței generatorului este extrem de mare - de la zeci de herți la 500 kHz și, în unele cazuri, până la 1 MHz, depinde de microcircuit, diferiți producători au valori reale diferite ale frecvenței maxime care poate fi "stors".
Să trecem la descrierea schemei:
Pit± și Pit~ - alimentarea părții digitale a circuitului, cu tensiune continuă și respectiv alternativă, 16-20 volți.
Vout - tensiunea de alimentare a unității de alimentare, aceasta va fi la ieșirea generatorului, de la 12 volți. Pentru a alimenta partea digitală a circuitului de la această tensiune, este necesar să conectați Vout și Pit ±, ținând cont de polaritate (de la 16 volți).
OUT(+/D) - puterea de ieșire a generatorului, ținând cont de polaritate. + - plus alimentare, D - drenați tranzistorul cu efect de câmp. Sunt conectate la sarcină.
G D S - bloc șurub pentru conectarea unui tranzistor cu efect de câmp, care este selectat în funcție de parametrii în funcție de cerințele dvs. de frecvență și putere. Cablaj placă de circuit imprimat realizate ținând cont de lungimea minimă a conductorilor până la cheia de ieșire și de lățimea necesară a acestora.
comenzi:
Rt este un rezistor variabil pentru controlul intervalului de frecvență al generatorului, rezistența acestuia trebuie selectată în funcție de cerințele dumneavoastră specifice. Un calculator de frecvență online TL494 este atașat mai jos. Rezistorul R2 limitează valoarea minimă a rezistenței rezistorului de timp al microcircuitului. Poate fi selectat pentru o anumită instanță a microcircuitului sau poate fi setat ca în diagramă.
Ct - condensator de setare a frecvenței, care trimite, din nou, către calculator online. Vă permite să setați intervalul de reglare în funcție de cerințele dvs.
Rdt - rezistor variabil pentru reglarea ciclului de lucru. Cu rezistorul R1, puteți regla fin intervalul de reglare de la 1% la 99% și, de asemenea, puteți pune un jumper în locul lui la început.
| Ct, nF: | |
| R2, kOhm: | |
| Rt, kOhm: |
Câteva cuvinte despre funcționarea schemei. Prin aplicarea unui nivel scăzut la cea de-a 13-a ieșire a microcircuitului (controlul ieșirii), acesta este comutat în modul cu un singur ciclu. Tranzistorul microcircuitului, mai jos conform schemei, este încărcat pe rezistorul R3 pentru a crea o ieșire pentru conectarea unui frecvențămetru (frecvențămetru) la generator. Tranzistorul superior al microcircuitului controlează driverul pe perechea complementară de tranzistoare S8050 și S8550, a cărei sarcină este să controleze poarta tranzistorului de ieșire de putere. Rezistorul R5 limitează curentul de poartă, valoarea acestuia poate fi modificată. Inductorul L1 și un condensator cu o capacitate de 47n formează un filtru pentru a proteja TL494 de posibile interferențe generate de driver. Este posibil ca inductanța inductorului să fie potrivită cu gama de frecvență. Trebuie remarcat faptul că tranzistoarele S8050 și S8550 nu au fost alese aleatoriu, deoarece au suficientă putere și viteză, ceea ce va asigura abruptul necesar al muchiei. După cum puteți vedea, schema este extrem de simplă și, în același timp, funcțională.
Rezistorul variabil Rt ar trebui să fie realizat sub forma a două rezistențe conectate în serie - cu o singură tură și cu mai multe ture, dacă aveți nevoie de un control neted și precis al frecvenței.
Placa de circuit imprimat, urmând tradiția, este desenată cu un creion și gravată cu vitriol albastru.
Ca tranzistor de putere, puteți utiliza aproape orice tranzistoare cu efect de câmp care sunt potrivite pentru tensiune, curent și frecvență. Acestea pot fi: IRF530, IRF630, IRF640, IRF840.
Cu cât rezistența tranzistorului în stare deschisă este mai mică, cu atât se va încălzi mai puțin în timpul funcționării. Cu toate acestea, prezența unui radiator pe acesta este obligatorie.
Asamblat și testat conform schemei furnizate de pliant.
Doar cele mai importante.
Tensiune de alimentare 8-35v (pare posibil până la 40v, dar nu am testat-o)
Posibilitatea de a lucra într-un timp și în doi timpi.
Pentru modul cu un singur ciclu, durata maximă a impulsului este de 96% (nu mai puțin de 4% timp mort).
Pentru versiunea în doi timpi, durata timpului mort nu poate fi mai mică de 4%.
Aplicând o tensiune de 0 ... 3,3 V la pinul 4, puteți regla timpul mort. Și efectuați un început fără probleme.
Există o sursă de tensiune de referință stabilizată încorporată de 5V și curent de până la 10mA.
Există o protecție încorporată împotriva tensiunii de alimentare scăzute, oprirea sub 5,5 ... 7 V (cel mai adesea 6,4 V). Problema este că la această tensiune, mosfet-urile intră deja în modul liniar și se ard ...
Este posibilă oprirea generatorului de microcircuit prin închiderea ieșirii Rt (6) cu cheia, ieșirii tensiunii de referință (14) sau ieșirii Ct (5) la masă.
Frecvența de funcționare 1…300kHz.
Două amplificatoare operaționale „de eroare” încorporate cu câștig Ku=70..95 dB. Intrări - ieșiri (1); (2) și (15); (16). Ieșirile amplificatoarelor sunt combinate cu un element SAU, deci cel la ieșire a cărui tensiune este mai mare și controlează durata impulsului. Una dintre intrările comparatorului este de obicei legată de tensiunea de referință (14), iar a doua este locul unde ar trebui să fie... Întârzierea semnalului din interiorul amplificatorului este de 400ns, nu sunt proiectate să funcționeze într-un singur ciclu.
Etapele de ieșire ale microcircuitului cu un curent mediu de 200mA încarcă suficient de repede capacitatea de intrare a porții unui mosfet puternic, dar nu asigură descărcarea acesteia. într-un timp rezonabil. În acest sens, este necesar un driver extern.
Ieșire (5) condensator C2 și ieșire (6) rezistențe R3; R4 - setați frecvența oscilatorului intern al microcircuitului. În modul push-pull, este divizibil cu 2.
Există posibilitatea de sincronizare, declanșare prin impulsuri de intrare.
Generator cu un singur ciclu cu frecvență reglabilă și ciclu de lucru
Generator cu un singur ciclu cu frecvență reglabilă și ciclu de lucru (raportul dintre durata impulsului și durata pauzei). Cu driver de ieșire cu un singur tranzistor. Acest mod este implementat dacă pinul 13 este conectat la o magistrală de alimentare comună.
Schema (1)
Deoarece microcircuitul are două trepte de ieșire, care în acest caz funcționează în fază, acestea pot fi conectate în paralel pentru a crește curentul de ieșire ... Sau nu sunt incluse ... (în verde pe diagramă) De asemenea, rezistența R7 nu este mereu setat.
măsurare amplificator operațional tensiune pe rezistorul R10, puteți limita curentul de ieșire. Tensiunea de referință este furnizată la a doua intrare de către divizorul R5; R6. Ei bine, înțelegi că R10 va fi încălzit.
lanțul C6; R11, pe (3) picior, pus pentru o mai mare stabilitate, intreaba datasheet, dar functioneaza fara el. Tranzistorul poate fi luat și npn structuri.
Schema (2)
Schema (3)
Generator cu un singur ciclu cu frecvență reglabilă și ciclu de lucru. Cu două drivere de ieșire cu tranzistori (aderă complementară).
Ce pot sa spun? Forma semnalului este mai bună, procesele tranzitorii sunt reduse în momentele comutării, capacitatea de încărcare este mai mare, iar pierderile termice sunt mai mici. Deși aceasta poate fi o opinie subiectivă. Dar. Acum folosesc doar două drivere de tranzistori. Da, rezistorul din circuitul porții limitează viteza tranzitorilor de comutare.
Schema (4)
Și aici avem o diagramă a unui convertor tip boost (boost) reglabil cu un singur ciclu, cu reglarea tensiunii și limitarea curentului.
Schema funcționează, mergeam la mai multe versiuni. Tensiunea de ieșire depinde de numărul de spire ale bobinei L1, ei bine, de rezistența rezistențelor R7; R10; R11, care sunt selectate în timpul ajustării ... Bobina în sine poate fi înfășurată pe orice. Dimensiune - in functie de putere. Inel, miez W, chiar și doar pe tijă. Dar nu ar trebui să intre în saturație. Prin urmare, dacă inelul este făcut din ferită, atunci trebuie să-l tăiați și să-l lipiți cu un gol. Inelele mari de la sursele de alimentare ale computerului vor funcționa bine, nu trebuie să le tăiați, sunt făcute din „fier pulverizat”, golul este deja furnizat. Dacă miezul este în formă de Ш - am stabilit un spațiu nemagnetic, vin cu un miez mediu scurt - acestea sunt deja cu un spațiu. Pe scurt, înfășurăm cu un fir gros de cupru sau de montaj (0,5-1,0 mm, în funcție de putere) și numărul de spire este de 10 sau mai mult (în funcție de ce tensiune dorim să obținem). Conectam sarcina la tensiunea planificată de putere scăzută. Ne conectăm creația la baterie printr-o lampă puternică. Dacă lampa nu se aprinde la căldură maximă, luăm un voltmetru și un osciloscop ...
Selectăm rezistențele R7; R10; R11 și numărul de spire ale bobinei L1, realizând tensiunea dorită pe sarcină.
Inductor Dr1 - 5 ... 10 spire cu un fir gros pe orice miez. Am văzut chiar și opțiuni în care L1 și Dr1 sunt înfășurate pe același miez. Nu l-am verificat eu.
Schema (5)
Acesta este, de asemenea, un circuit convertor boost real care poate fi folosit, de exemplu, pentru a încărca un laptop de la o baterie de mașină. Comparatorul de pe intrările (15); (16) monitorizează tensiunea bateriei „donatoare” și oprește convertorul atunci când tensiunea de pe acesta scade sub pragul selectat.
lanțul C8; R12; VD2 - așa-numitul Snubber, este conceput pentru a suprima supratensiunile inductive. Salvează un MOSFET de joasă tensiune, de exemplu, IRF3205 poate rezista, dacă nu mă înșel, (dren - sursă) până la 50v. Cu toate acestea, reduce foarte mult eficiența. Atât dioda cât și rezistența sunt încălzite decent. Acest lucru crește fiabilitatea. În unele moduri (circuite), fără el, un tranzistor puternic se arde imediat. Și uneori funcționează fără toate acestea... Trebuie să te uiți la osciloscop...
Schema (6)
Generator principal în doi timpi.
Diverse opțiuni de execuție și ajustări.
La prima vedere, o mare varietate de scheme de comutare se reduce la un număr mult mai modest de cele care funcționează cu adevărat... Primul lucru pe care îl fac de obicei când văd o schemă „smecherală” este să o redesenez în standardul meu obișnuit. Pe vremuri se numea GOST. Acum nu este clar cum să desenezi, ceea ce îl face extrem de dificil de perceput. Și ascunde greșelile. Cred că adesea se face intenționat.
Oscilator principal pentru semi-punte sau punte. Acesta este cel mai simplu generator.Durata și frecvența pulsului sunt reglate manual. Optocuplerul de pe piciorul (3) poate regla și durata, dar reglarea este foarte ascuțită. Obișnuiam să întrerup funcționarea microcircuitului. Unele „luminari” spun că este imposibil de controlat prin (3) ieșire, microcircuitul se va arde, dar experiența mea confirmă eficiența acestei soluții. Apropo, a fost folosit cu succes într-un invertor de sudură.
Schema (10)
Exemple de implementare a reglajelor (stabilizării) curentului și tensiunii. Mi-a plăcut ceea ce am făcut în Figura 12. Condensatoarele albastre probabil nu pot fi instalate, dar este mai bine să le lăsați.
Schema (11)
Toți inginerii electronici implicați în proiectarea dispozitivelor de alimentare cu energie se confruntă mai devreme sau mai târziu cu problema lipsei unui echivalent de sarcină sau a limitărilor funcționale ale sarcinilor existente, precum și a dimensiunilor acestora. Din fericire, apariția pe piața rusă a tranzistoarelor cu efect de câmp ieftine și puternice a corectat oarecum situația.
Au început să apară modele amatoare ale sarcinilor electronice bazate pe tranzistoare cu efect de câmp, mai potrivite pentru utilizare ca rezistență electronică decât omologii lor bipolari: stabilitate mai bună a temperaturii, rezistență aproape zero a canalului în stare deschisă, curenții de control scăzut sunt principalele avantaje care determină preferința pentru utilizarea lor ca componentă de reglare în dispozitive puternice. Mai mult, a apărut o mare varietate de oferte de la producătorii de instrumente, ale căror prețuri sunt pline de o mare varietate de modele de încărcări electronice. Dar, deoarece producătorii își concentrează produsele foarte complexe și multifuncționale numite „încărcări electronice” în principal pe producție, prețurile pentru aceste produse sunt atât de mari încât doar o persoană foarte bogată își poate permite să cumpere. Adevărat, nu este complet clar de ce o persoană bogată are nevoie de o încărcare electronică.
RO producție industrială, axată pe sectorul ingineriei amatori, nu am fost remarcat. Deci, din nou, trebuie să faci totul singur. Eh... Să începem.
Beneficiile unui manechin de încărcare electronică
De ce, în principiu, echivalentele electronice de sarcină sunt preferabile mijloacelor tradiționale (rezistențe puternice, lămpi cu incandescență, încălzitoare termice și alte dispozitive), adesea folosite de proiectanți la instalarea diverselor dispozitive de alimentare?
Cetăţenii portalului, legat de proiectarea şi repararea surselor de alimentare, cunosc fără îndoială răspunsul la această întrebare. Personal, văd doi factori care sunt suficienți pentru a avea o sarcină electronică în „laboratorul” meu: dimensiuni mici, capacitatea de a controla puterea de sarcină pe o gamă largă prin mijloace simple (modul în care reglam volumul sunetului sau tensiunea de ieșire a sursa de alimentare - cu o rezistență variabilă convențională și nu prin contacte puternice de comutare cu cuțit, motor reostat etc.).
În plus, „acțiunile” sarcinii electronice pot fi automatizate cu ușurință, făcând astfel mai ușoară și mai sofisticată testarea dispozitivului de alimentare cu sarcina electronică. În același timp, desigur, ochii și mâinile inginerului sunt eliberate, munca devine mai productivă. Dar despre farmecele tuturor clopotelor, fluierelor și perfecțiunilor posibile - nu în acest articol și, poate, de la alt autor. Între timp, - cam un alt tip de încărcare electronică - impuls.
Caracteristici ale versiunii de impuls a EN
Încărcările electronice analogice sunt cu siguranță bune, iar mulți dintre cei care au folosit EH la configurarea dispozitivelor de alimentare au apreciat avantajele acestuia. Sursele de alimentare cu impulsuri au propria lor poftă, făcând posibilă evaluarea funcționării sursei de alimentare cu o sarcină în impulsuri, cum ar fi, de exemplu, funcționarea dispozitivelor digitale. Amplificatoare puternice frecvențele audio au, de asemenea, un efect caracteristic asupra dispozitivelor de alimentare și, prin urmare, ar fi bine să știm cum se va comporta o sursă de alimentare proiectată și fabricată pentru un anumit amplificator pentru o anumită sarcină.
Când se diagnostichează sursele de alimentare reparabile, efectul utilizării unei surse de alimentare cu impulsuri este de asemenea vizibil. Deci, de exemplu, cu ajutorul unei surse de alimentare cu impulsuri, a fost găsită o defecțiune a unei unități moderne de alimentare a computerului. Funcționarea defectuoasă raportată a acestui PSU de 850 de wați a fost următoarea: atunci când lucrați cu acest PSU, computerul s-a oprit în mod arbitrar în orice moment în timp ce lucra cu orice aplicație, indiferent de puterea consumată la momentul opririi. Când verificați o sarcină normală (o grămadă de rezistențe puternice de + 3V, + 5V și becuri cu halogen de + 12V), acest PSU a funcționat cu un bang timp de câteva ore, în ciuda faptului că puterea de sarcină a fost de 2/3 din cea declarată. putere. Defecțiunea s-a manifestat atunci când o sursă de alimentare cu impulsuri a fost conectată la canalul + 3V și unitatea de alimentare a început să se oprească, de îndată ce acul ampermetrului a ajuns la diviziunea 1A. În același timp, curenții de sarcină în fiecare dintre celelalte canale de tensiune pozitivă nu au depășit 3A. Placa de supraveghere s-a dovedit a fi defectă și a fost înlocuită cu una similară (din fericire, a existat aceeași sursă de alimentare cu o parte de alimentare arsă), după care sursa a funcționat normal la curentul maxim admis pentru instanță de alimentare cu impulsuri utilizate (10A), care face obiectul descrierii în acest articol.
Idee
Ideea de a crea o sarcină de impuls a apărut cu mult timp în urmă și a fost implementată pentru prima dată în 2002, dar nu în forma sa actuală și pe o bază de elemente diferite și în scopuri ușor diferite, iar la acel moment nu existau suficiente stimulente pentru eu personal și alte motive pentru dezvoltarea acestei idei. Acum stelele sunt diferite și ceva a venit împreună pentru următoarea încarnare a acestui dispozitiv. Pe de altă parte, dispozitivul a avut inițial un scop ușor diferit - verificarea parametrilor transformatoarelor de impuls și ai bobinelor. Dar una nu interferează cu cealaltă. Apropo, dacă cineva dorește să facă cercetări asupra componentelor inductive folosind acest dispozitiv sau un dispozitiv similar, vă rog: mai jos sunt arhive de articole ale venerabilului (din domeniu). electronica de putere) ingineri dedicati acestui subiect.
Deci, ce este EN „clasic” (analogic) în principiu. Stabilizatorul de curent funcționează în modul de scurtcircuit. Si nimic altceva. Iar cel care, într-o criză de orice pasiune, va închide bornele de ieșire ale încărcătorului sau aparatului de sudură și va spune: aceasta este o sarcină electronică va avea dreptate! Nu este, desigur, că un astfel de scurtcircuit nu va avea consecințe dăunătoare, atât pentru dispozitive, cât și pentru operatorul însuși, dar ambele dispozitive sunt într-adevăr surse de curent și ar putea pretinde, după un anumit rafinament, rolul de o sarcină electronică, ca orice altă sursă de curent arbitrar primitivă. Curentul din circuitul electronic analogic va depinde de tensiunea la ieșirea alimentatorului testat, de rezistența ohmică a canalului tranzistorului cu efect de câmp, stabilită de valoarea tensiunii de la poarta acestuia.
Curentul din sursa de alimentare cu impulsuri va depinde de suma parametrilor, care va include lățimea impulsului, rezistența minimă a canalului deschis a comutatorului de ieșire și proprietățile PSU-ului testat (capacitatea condensatorului, inductanța bobinelor PSU, tensiune de ieșire).
Cu o cheie deschisă, EN formează un scurtcircuit pe termen scurt, în care condensatorii sursei de alimentare testate sunt descărcate, iar șocurile (dacă sunt conținute în designul PSU) tind să se sature. Scurtcircuit clasic, însă, nu are loc, deoarece. lățimea impulsului este limitată în timp de valorile de microsecunde care determină mărimea curentului de descărcare al condensatorilor unității de alimentare.
În același timp, testarea sursei de alimentare cu impulsuri este mai extremă pentru alimentatorul testat. Pe de altă parte, mai multe „capcane” sunt dezvăluite în timpul unei astfel de verificări, până la calitatea conductoarelor de alimentare furnizate dispozitivului de alimentare. Deci, atunci când conectați o sursă de alimentare în impulsuri la o sursă de alimentare de 12 volți cu fire de cupru conectate cu un diametru de miez de 0,8 mm și un curent de sarcină de 5A, oscilograma de pe sursa de alimentare a evidențiat ondulații, care sunt o secvență de impulsuri dreptunghiulare cu un oscilație de până la 2V și supratensiuni de vârf cu o amplitudine egală cu tensiunea de alimentare. La terminalele PSU în sine, practic nu au existat ondulații din EN. Pe EN însuși, ondulațiile au fost minimizate (mai puțin de 50mV) prin creșterea numărului de fire ale fiecărui conductor care alimentează EN - până la 6. În versiunea „cu două fire”, un minim de ondulații comparabil cu „șase- versiunea wire” a fost realizată prin instalarea unui condensator electrolitic suplimentar cu o capacitate de 4700mF la punctele de conectare a cablurilor de alimentare cu sarcină. Deci, atunci când construiți o unitate de alimentare, sursa de alimentare cu impulsuri poate fi foarte utilă.
Sistem
EN este asamblat pe componente populare (datorită unui număr mare de surse de alimentare reciclate pentru computer). Circuitul EN conține un generator cu frecvență reglabilă și lățime a impulsului, protecție termică și de curent. Generatorul este realizat pe PWM TL494.
Reglarea frecvenței este efectuată de un rezistor variabil R1; ciclu de lucru - R2; sensibilitate termică - R4; limita de curent - R14.
Ieșirea generatorului este alimentată de un emițător urmăritor (VT1, VT2) pentru a funcționa pe capacitatea porților tranzistoarelor cu efect de câmp de la 4 sau mai mult.
Partea generatoare a circuitului și etapa tampon de pe tranzistoarele VT1, VT2 pot fi alimentate de la o sursă de alimentare separată cu o tensiune de ieșire de +12 ... 15V și un curent de până la 2A sau de la canalul + 12V al PSU în testare.
Ieșirea EN (drenarea tranzistorului cu efect de câmp) este conectată la „+” al PSU-ului testat, firul comun al EN este conectat la firul comun al PSU. Fiecare dintre porțile tranzistoarelor cu efect de câmp (în cazul utilizării grupului lor) trebuie conectată la ieșirea etajului tampon cu propriul rezistor, nivelând diferența de parametri ai porții (capacitate, tensiune de prag) și asigurând funcționarea sincronă a întrerupătoarele.
Fotografiile arată că există o pereche de LED-uri pe placa EN: verde - indicatorul de putere de sarcină, roșu - indică funcționarea amplificatoarelor de eroare a microcircuitului la o temperatură critică (strălucire constantă) sau limită de curent (pâlpâire abia vizibilă). Funcționarea LED-ului roșu este controlată de o cheie pe un tranzistor KT315, al cărui emițător este conectat la un fir comun; bază (printr-o rezistență de 5-15kΩ) cu ieșirea 3 a microcircuitului; colector - (printr-un rezistor de 1,1 kΩ) cu catodul LED-ului, al cărui anod este conectat la bornele 8, 11, 12 ale microcircuitului DA1. Acest nod nu este prezentat în diagramă, deoarece. nu este absolut obligatoriu.
Referitor la rezistorul R16. Când trece un curent de 10A prin el, puterea disipată de rezistor va fi de 5W (cu rezistența indicată pe diagramă). Într-un design real, se folosește un rezistor cu o rezistență de 0,1 Ohm (nu a fost găsită valoarea necesară) iar puterea disipată în carcasa lui la același curent va fi de 10W. Temperatura rezistorului este mult mai mare decât temperatura tastelor EH, care (la folosirea radiatorului prezentat în fotografie) nu se încălzesc mult. Prin urmare, este mai bine să instalați un senzor de temperatură pe un rezistor R16 (sau în imediata apropiere) și nu pe un radiator cu chei EN.
Cipul TL494 este un controler PWM care este perfect pentru construirea de surse de alimentare comutatoare de diferite topologii și capacități. Poate funcționa atât în modul cu o singură cursă, cât și în doi timpi.
Omologul său intern este cipul KR1114EU4. Texas Instruments, International Rectifier, ON Semiconductor, Fairchild Semiconductor - mulți producători produc acest controler PWM. Fairchild Semiconductor îl numește, de exemplu, KA7500B.
Dacă te uiți doar la denumirile pinii, devine clar că acest microcircuit are o gamă destul de largă de posibilități de reglare.
Luați în considerare denumirile tuturor concluziilor:
- intrare neinversoare a primului comparator de eroare
- intrare inversă a primului comparator de eroare
- intrare de feedback
- intrare de reglare a timpului mort
- terminal pentru conectarea unui condensator de sincronizare extern
- ieșire pentru conectarea unui rezistor de temporizare
- ieșire comună a microcircuitului, minus puterea
- terminalul colector al primului tranzistor de ieșire
- borna emițătorului primului tranzistor de ieșire
- borna emițătorului celui de-al doilea tranzistor de ieșire
- terminalul colector al celui de-al doilea tranzistor de ieșire
- intrarea sursei de alimentare
- intrare pentru selectarea modului de funcționare într-o singură cursă sau în doi timpi
microcipuri - ieșirea sursei de tensiune de referință încorporate de 5 volți
- intrare inversă a celui de-al doilea comparator de eroare
- intrare neinversoare a celui de-al doilea comparator de eroare
Pe diagrama funcțională, puteți vedea structura internă a microcircuitului.
Cei doi pini de sus din stânga sunt pentru setarea parametrilor generatorului de tensiune intern din dinți de ferăstrău, aici etichetat „Oscilator”. Pentru funcționarea normală a microcircuitului, producătorul recomandă utilizarea unui condensator de setare a timpului cu o capacitate de la 470 pF la 10 microfaradi și a unui rezistor de setare a timpului din intervalul de la 1,8 kOhm la 500 kOhm. Intervalul de frecvență de operare recomandat este de la 1 kHz la 300 kHz. Frecvența poate fi calculată folosind formula f = 1,1/RC. Deci, în modul de funcționare, la pinul 5 va fi prezentă o tensiune dinți de ferăstrău cu o amplitudine de aproximativ 3 volți. Pentru diferiți producători, poate diferi în funcție de parametrii circuitelor interne ale microcircuitului.
De exemplu, dacă folosim un condensator de 1nF și un rezistor de 10kΩ, atunci frecvența tensiunii din dinte de ferăstrău la ieșirea 5 va fi aproximativ f = 1,1 / (10000 * 0,000000001) = 110000Hz. Frecvența poate diferi, conform producătorului, cu + -3% în funcție de regim de temperatură componente.
Intrarea de reglare a timpului mort 4 este proiectată pentru a determina pauza dintre impulsuri. Comparatorul de timp mort, etichetat „Comparator de control timp mort” în diagramă, va permite impulsurile de ieșire dacă tensiunea ferăstrăului este mai mare decât tensiunea aplicată la intrarea 4. Deci, prin aplicarea unei tensiuni de 0 până la 3 volți la intrarea 4 , puteți ajusta ciclul de funcționare al impulsurilor de ieșire, în acest caz, durata maximă a ciclului de funcționare poate fi de 96% în modul cu un singur ciclu și, respectiv, de 48% în modul de funcționare în două cicluri al microcircuitului. Pauza minimă aici este limitată la 3%, care este furnizată de o sursă încorporată cu o tensiune de 0,1 volți. Pinul 3 este, de asemenea, important, iar tensiunea de pe acesta joacă, de asemenea, un rol în rezoluția impulsurilor de ieșire.
Pinii 1 și 2, precum și pinii 15 și 16 ai comparatoarelor de eroare pot fi utilizați pentru a proteja dispozitivul proiectat de suprasarcinile de curent și tensiune. Dacă tensiunea aplicată pinului 1 devine mai mare decât cea aplicată pinului 2 sau tensiunea aplicată pinului 16 devine mai mare decât tensiunea aplicată pinului 15, atunci intrarea Comparatorului PWM (pin 3) va primi semnal pentru a inhiba impulsurile de ieșire. Dacă aceste comparatoare nu sunt planificate pentru a fi utilizate, atunci ele pot fi blocate prin scurtcircuitarea intrărilor neinversoare la pământ și conectarea celor inversoare la sursa de tensiune de referință (pin 14).
Concluzia 14 este ieșirea unei surse stabilizate de tensiune de referință de 5 volți încorporată în microcircuit. Acest pin poate fi conectat la circuite care consumă curent de până la 10 mA, care pot fi divizoare de tensiune pentru configurarea circuitelor de protecție, pornire uşoară sau setarea unei durate de impuls fixă sau reglabilă.
La pinul 12, tensiunea de alimentare a microcircuitului este de la 7 la 40 de volți. De regulă, se utilizează 12 volți de tensiune stabilizată. Este important să excludeți orice interferență în circuitul de alimentare.
Pinul 13 este responsabil pentru modul de funcționare al microcircuitului. Dacă i se aplică o tensiune de referință de 5 volți (de la pinul 14), atunci microcircuitul va funcționa în modul push-pull, iar tranzistoarele de ieșire se vor deschide în antifază, la rândul lor, și frecvența de pornire a fiecăruia dintre tranzistoarele de ieșire vor fi egale cu jumătate din frecvența tensiunii din dinte de ferăstrău la pinul 5. Dar dacă închideți pinul 13 la minus sursa de alimentare, atunci tranzistoarele de ieșire vor funcționa în paralel, iar frecvența va fi egală cu frecvența ferăstrăului. la pinul 5, adică frecvența generatorului.
Curentul maxim pentru fiecare dintre tranzistoarele de ieșire ale microcircuitului (pinii 8,9,10,11) este de 250mA, dar producătorul nu recomandă să depășească 200mA. În consecință, cu funcționarea în paralel a tranzistoarelor de ieșire (pinul 9 este conectat la pinul 10, iar pinul 8 este conectat la pinul 11), curentul maxim admisibil pentru curent va fi de 500mA, dar este mai bine să nu depășească 400mA.
Se încarcă...
