IC TL494는 다용도 PWM 제어 IC로 전자 회로에 다양한 방식으로 적용 할 수 있습니다. 이 기사에서는 IC의 주요 기능과 실제 회로에서 사용하는 방법에 대해 자세히 설명합니다.

일반적인 설명

IC TL494는 단일 칩 펄스 폭 변조 애플리케이션 회로를 위해 특별히 설계되었습니다. 이 장치는 주로이 IC를 사용하여 효율적으로 치수를 지정할 수있는 전원 제어 회로 용으로 만들어졌습니다.

이 장치에는 내장 가변 발진기, 데드 타임 컨트롤러 스테이지 (DTC), 플립 플롭 컨트롤 펄스 스티어링, 정밀함 5V 레귤레이터 , 두 개의 오류 증폭기 및 일부 출력 버퍼 회로.

오류 증폭기의 공통 모드 전압 범위는 -0.3V ~ VCC-2V입니다.

데드 타임 컨트롤 비교기 약 5 %의 일정한 데드 타임을 제공하기 위해 고정 오프셋 값으로 설정됩니다.

온칩 발진기 기능은 IC의 RT 핀 # 14를 참조 핀 # 14에 연결하고 톱니 신호를 CT 핀 # 5에 외부 적으로 제공하여 무시할 수 있습니다. 또한이 기능을 사용하면 서로 다른 전원 공급 장치 레일을 가진 많은 TL494 IC를 동시에 구동 할 수 있습니다.

플로팅 출력이있는 칩 내부의 출력 트랜지스터는 공통 방사체 출력 또는 이미 터 팔로워 출력 기능.

이 장치를 사용하면 출력 제어 기능 핀인 13 번 핀을 적절하게 구성하여 출력 핀에서 푸시 풀 유형 또는 단일 종단 진동을 얻을 수 있습니다.

내부 회로는 IC가 푸시-풀 기능으로 연결되어있는 동안 출력에서 이중 펄스를 생성하는 것을 불가능하게합니다.

핀 기능 및 구성

다음 다이어그램과 설명은 IC TL494의 핀 기능에 대한 기본 정보를 제공합니다.

Pin # 1 및 Pin # 2 (1 IN + 및 1IN-) : 비 반전 및 반전입니다. 입력 오류 증폭기 (op amp 1)의.
Pin # 16, Pin # 15 (1 IN + 및 1IN-) : 위와 같이 비 반전 및 반전입니다. 입력 오류 증폭기 (op amp 2)의.
핀 # 8 및 핀 # 11 (C1, C2) : 출력 각 내부 트랜지스터의 콜렉터와 연결되는 IC의 1 및 2.
핀 # 5 (CT) :이 핀은 발진기 주파수 설정을 위해 외부 커패시터와 연결되어야합니다.
핀 # 6 (RT) :이 핀은 오실레이터 주파수를 설정하기 위해 외부 저항과 연결되어야합니다.
핀 # 4 (DTC) : 입력 IC의 데드 타임 작동을 제어하는 내부 연산 증폭기의.
Pin # 9 및 Pin # 10 (E1 및 E2) : 출력 내부 트랜지스터의 이미 터 핀과 연결되는 IC의.
핀 # 3 (피드백) : 이름에서 알 수 있듯이 입력 핀은 시스템의 원하는 자동 제어를 위해 출력 샘플 신호와 통합하는 데 사용됩니다.
핀 # 7 (접지) :이 핀은 IC의 접지 핀으로, 공급 소스의 0V에 연결해야합니다.
핀 # 12 (VCC) : 이것은 IC의 양극 공급 핀입니다.
핀 # 13 (O / P CNTRL) :이 핀은 푸시 풀 모드 또는 단일 종단 모드에서 IC의 출력을 활성화하도록 구성 할 수 있습니다.
핀 # 14 (REF) :이 산출 핀은 비교기 모드에서 오류 연산 증폭기에 대한 기준 전압을 고정하는 데 사용할 수있는 일정한 5V 출력을 제공합니다.

절대 최대 등급

(VCC) 최대 공급 전압 = 41V
(VI) 입력 핀의 최대 전압 = VCC + 0.3V
(VO) 내부 트랜지스터 콜렉터의 최대 출력 전압 = 41V
(IO) 내부 트랜지스터 콜렉터의 최대 전류 = 250mA
IC 본체에서 1.6mm (1/16 인치) 떨어진 곳에서 최대 IC 핀 납땜 열은 260 ° C에서 10 초를 초과하지 않습니다.
Tstg 보관 온도 범위 = –65/150 ° C

권장 작동 조건

다음 데이터는 안전하고 효율적인 조건에서 IC를 작동하는 데 사용할 수있는 권장 전압 및 전류를 제공합니다.

“영구 자석 DC 모터 이론 ”

VCC 공급 : 7V ~ 40V
VI 증폭기 입력 전압 : -0.3V ~ VCC-2V
VO 트랜지스터 콜렉터 전압 = 40, 각 트랜지스터의 콜렉터 전류 = 200mA
피드백 핀으로 흐르는 전류 : 0.3mA
fOSC 발진기 주파수 범위 : 1kHz ~ 300kHz
CT 발진기 타이밍 커패시터 값 : 0.47nF ~ 10000nF
RT 발진기 타이밍 저항 값 : 1.8k ~ 500k Ohms.

내부 레이아웃 다이어그램

IC TL494 사용 방법

다음 단락에서는 IC TL494의 중요한 기능과이를 PWM 회로에서 사용하는 방법을 배웁니다.

개요 : TL494 IC는 스위칭 전원 공급 장치를 제어하는 데 필요한 중요한 회로를 특징으로 할뿐만 아니라 몇 가지 근본적인 어려움을 추가로 해결하고 전체 구조에 필요한 추가 회로 단계의 필요성을 최소화하도록 설계되었습니다.

TL494는 기본적으로 고정 주파수 PWM (pulse-width-modulation) 제어 회로입니다.

출력 펄스의 변조 기능은 내부 발진기가 타이밍 커패시터 (CT)를 통해 톱니파 파형을 두 쌍의 제어 신호와 비교할 때 달성됩니다.

출력단은 톱니 전압이 전압 제어 신호보다 높은 기간에 토글됩니다.

제어 신호가 증가함에 따라 톱니 입력이 더 높은 시간이 결과적으로 감소하고 출력 펄스 길이가 감소합니다.

펄스 스티어링 플립 플롭은 변조 된 펄스를 2 개의 출력 트랜지스터 각각으로 교대로 안내합니다.

5V 기준 조정기

TL494는 REF 핀에 공급되는 5V 내부 레퍼런스를 생성합니다.

이 내부 참조는 안정적인 공급을 보장하기위한 사전 조정기 역할을하는 안정적인 상수 참조를 개발하는 데 도움이됩니다. 이 레퍼런스는 로직 출력 제어, 플립 플롭 펄스 스티어링, 오실레이터, 데드 타임 제어 비교기 및 PWM 비교기와 같은 IC의 다양한 내부 단계에 전력을 공급하는 데 안정적으로 사용됩니다.

발진기

발진기는 데드 타임 및 PWM 비교기에 대해 양의 톱니파를 생성하여 이러한 단계에서 다양한 제어 입력 신호를 분석 할 수 있습니다.

발진기 주파수를 결정하는 역할을하는 것은 RT와 CT이므로 외부에서 프로그래밍 할 수 있습니다.

발진기에 의해 생성 된 톱니 파형은 보완 저항 RT에 의해 결정된 정전류로 외부 타이밍 커패시터 CT를 충전합니다.

그 결과 선형 램프 전압 파형이 생성됩니다. CT 양단의 전압이 3V에 도달 할 때마다 발진기는 빠르게 방전하고 이후 충전 사이클을 다시 시작합니다. 이 충전주기의 전류는 다음 공식을 통해 계산됩니다.

Icharge = 3V / RT --------------- (1)

톱니 파형의주기는 다음과 같습니다.

T = 3V x CT / I 충전 ---------- (2)

따라서 발진기 주파수는 다음 공식을 사용하여 결정됩니다.

f OSC = 1 / RT x CT --------------- (3)

그러나이 오실레이터 주파수는 출력이 단일 종단으로 구성 될 때 출력 주파수와 호환됩니다. 푸시 풀 모드로 구성하면 출력 주파수는 오실레이터 주파수의 1/2이됩니다.

따라서 단일 종단 출력의 경우 위의 방정식 no 3을 사용할 수 있습니다.

푸시 풀 적용의 경우 공식은 다음과 같습니다.

f = 1 / 2RT x CT ------------------ (4)

데드 타임 제어

데드 타임 핀 설정은 최소 데드 타임 ( 두 출력 사이의 오프 기간 ).

이 기능에서 DTC 핀의 전압이 오실레이터의 램프 전압을 초과하면 출력 비교기가 트랜지스터 Q1 및 Q2를 강제로 끄도록합니다.

IC는 DTC 핀이 접지선에 연결될 때 약 3 %의 최소 데드 타임을 보장하는 110mV의 내부 설정 오프셋 레벨을 가지고 있습니다.

데드 타임 응답은 DTC 핀 # 4에 외부 전압을 적용하여 증가시킬 수 있습니다. 이를 통해 0 ~ 3.3V의 가변 입력을 통해 기본 3 %에서 최대 100 %까지 데드 타임 기능을 선형 제어 할 수 있습니다.

“경두개 직류 자극 개략도 ”

전체 범위 제어가 사용되는 경우 IC의 출력 캔은 오류 증폭기 구성을 방해하지 않고 외부 전압을 통해 조정될 수 있습니다.

데드 타임 기능은 출력 듀티 사이클의 추가 제어가 필요한 상황에서 사용할 수 있습니다.

그러나 제대로 작동하려면이 입력이 전압 레벨 또는 접지로 종단되고 부동 상태로 두지 않아야합니다.

오류 증폭기

IC의 두 오류 증폭기는 높은 이득을 가지며 IC VI 공급 레일을 통해 바이어스됩니다. 이를 통해 -0.3V ~ VI-2V의 공통 모드 입력 범위를 사용할 수 있습니다.

두 오류 증폭기는 모두 단일 종단 단일 공급 증폭기처럼 작동하도록 내부적으로 설정되어 있으며 각 출력에는 액티브 하이 기능 만 있습니다. 이 기능으로 인해 증폭기는 좁은 PWM 요구를 충족하기 위해 독립적으로 활성화 할 수 있습니다.

두 오류 증폭기의 출력이 다음과 같이 연결되어 있기 때문에 OR 게이트 PWM 비교기의 입력 노드에서는 최소 펄스 출력으로 작동 할 수있는 증폭기가 지배적입니다.

증폭기는 출력이 저 전류 싱크로 바이어스되어 오류 증폭기가 비 작동 모드에있을 때 IC 출력이 최대 PWM을 보장합니다.

출력 제어 입력

IC의이 핀은 IC 출력이 병렬로 함께 진동하는 단일 종단 모드로 작동하거나 교대로 진동하는 출력을 생성하는 푸시 풀 방식으로 작동하도록 구성 할 수 있습니다.

출력 제어 핀은 비동기식으로 작동하므로 내부 발진기 단계 또는 플립 플롭 펄스 조정 단계에 영향을주지 않고 IC 출력을 직접 제어 할 수 있습니다.

이 핀은 일반적으로 애플리케이션 사양에 따라 고정 매개 변수로 구성됩니다. 예를 들어, IC 출력이 병렬 또는 단일 종단 방식으로 작동하도록 의도 된 경우 출력 제어 핀이 접지 라인에 영구적으로 연결됩니다. 이로 인해 IC 내부의 펄스 스티어링 단계가 비활성화되고 대체 플립 플롭이 출력 핀에서 중지됩니다.

또한이 모드에서는 데드 타임 제어 및 PWM 비교기에 도달하는 펄스가 두 출력 트랜지스터에 의해 함께 전달되어 출력이 병렬로 ON / OFF 전환 될 수 있습니다.

푸시 풀 출력 동작을 얻으려면 출력 제어 핀을 IC의 + 5V 출력 기준 핀 (REF)에 연결하기 만하면됩니다. 이 상태에서 각 출력 트랜지스터는 펄스 스티어링 플립 플롭 단계를 통해 교대로 켜집니다.

출력 트랜지스터

위에서 두 번째 다이어그램에서 볼 수 있듯이 칩은 커밋되지 않은 이미 터 및 컬렉터 단자가있는 두 개의 출력 트랜지스터로 구성됩니다.

이 플로팅 터미널은 모두 최대 200mA 전류의 싱크 (인입) 또는 소스 (배출) 등급입니다.

트랜지스터의 포화 점은 공통 이미 터 모드에서 구성 할 때 1.3V 미만이고, 트랜지스터에서는 2.5V 미만입니다. 공동 수집가 방법.

“3상 전기란? ”

단락 및 과전류로부터 내부적으로 보호됩니다.

애플리케이션 회로

위에서 설명한 것처럼 TL494는 주로 PWM 컨트롤러 IC이므로 주요 응용 회로는 대부분 PWM 기반 회로입니다.

아래에 몇 가지 회로 예가 설명되어 있으며 개별 요구 사항에 따라 다양한 방식으로 수정할 수 있습니다.

TL494를 사용하는 태양열 충전기

다음 설계는 5V / 10-A 스위칭 벅 전원 공급 장치를 생성하도록 TL494를 효과적으로 구성하는 방법을 보여줍니다.

이 구성에서 출력은 병렬 모드로 작동하므로 출력 제어 핀 # 13이 접지에 연결되어 있음을 알 수 있습니다.

두 개의 오류 증폭기도 여기에서 매우 효율적으로 사용됩니다. 하나의 오류 증폭기가 R8 / R9를 통해 전압 피드백을 제어하고 원하는 속도 (5V)로 출력을 일정하게 유지합니다.

두 번째 오류 증폭기는 R13을 통해 최대 전류를 제어하는 데 사용됩니다.

TL494 인버터

다음은 IC TL494를 중심으로 구축 된 클래식 인버터 회로입니다. 이 예에서 출력은 푸시-풀 방식으로 작동하도록 구성되어 있으므로 여기서 출력 제어 핀은 핀 # 14에서 달성되는 + 5V 레퍼런스와 연결됩니다. 핀의 erst도 위의 데이터 시트에 설명 된대로 정확하게 구성됩니다.