TL494是一種開(kāi)關(guān)電源脈寬調(diào)制(PWM)控制芯片，它包含了開(kāi)關(guān)電源控制的所有功能，它優(yōu)異性能奪得了工程師和電源制造商的青睞，因此廣泛應(yīng)用于單端正激雙管式、半橋式、全橋式開(kāi)關(guān)電源中。

技術(shù)指標(biāo)

調(diào)制方式：定頻調(diào)寬

控制模式：電壓模式

最高額定頻率：300000Hz

輸出端口：雙端交錯(cuò)

每端最大占空比：45%

封裝：SOP-16，DIP-16

常用拓?fù)洌築uck、推挽、半橋歷史和現(xiàn)狀

TL494是1980年代初由德州儀器(TI)設(shè)計(jì)并推出，推出后立刻得到市場(chǎng)的廣泛接受，尤其是在PC機(jī)的ATX半橋電源上。直至今日，仍有相當(dāng)比例的PC機(jī)電源基于TL494芯片。多年來(lái)，作為最廉價(jià)的雙端PWM芯片，TL494在雙端拓?fù)?，如推挽和半橋中?yīng)用極多。由于其較低的工作頻率以及單端的輸出端口特性，它常配合功率雙極性晶體管(BJT)使用，如用于配合功率MOSFET則需外加電路。

TL494已成為一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)芯片，由很多家集成電路廠商生產(chǎn)。它也被命名為其他型號(hào)，如飛兆(Fairchild，又稱仙童)公司將它的TL494兼容芯片命名為KA7500。

雖然TL494的架構(gòu)被歷史證明極為優(yōu)秀，但由于其老舊的工藝、低頻率、以及缺乏新的節(jié)能特性，它正在高端市場(chǎng)面臨著淘汰。至2008年，幾乎沒(méi)有售價(jià)高于人民幣300元的開(kāi)關(guān)電源使用TL494作為主控芯片了，盡管低端、中端市場(chǎng)仍然大量采用。

工作原理

5V基準(zhǔn)源

TL494內(nèi)置了基于帶隙原理的基準(zhǔn)源，基準(zhǔn)源的穩(wěn)定輸出電壓為5V，條件是VCC電壓在7V以上，誤差在100mV之內(nèi)。基準(zhǔn)源的輸出引腳是第14腳 REF。

鋸齒波振蕩器

TL494內(nèi)置了線性鋸齒波振蕩器，產(chǎn)生0.3~3V的鋸齒波。振蕩頻率可通過(guò)外部的一個(gè)電阻Rt和一個(gè)電容Ct進(jìn)行調(diào)節(jié)，其振蕩頻率為：f=1/RtCt，其中Rt的單位為歐姆，Ct的單位為法拉。鋸齒波可以在Ct引腳測(cè)量到。

運(yùn)算放大器

TL494集成了兩個(gè)單電源供電的運(yùn)算放大器。運(yùn)算放大器傳遞函數(shù)為ft(ni，inv)=A(ni-inv)，但不能越出輸出擺幅。一般電源電路中，運(yùn)放接成閉環(huán)運(yùn)行。少數(shù)特殊情況下使用開(kāi)環(huán)，由外界輸入信號(hào)。兩個(gè)運(yùn)放的輸出端分別接一個(gè)二極管，和COMP引腳以及后級(jí)電路(比較器)相連接。這保證了兩個(gè)運(yùn)放中較高的輸出進(jìn)入后級(jí)電路。

比較器

運(yùn)算放大器輸出的信號(hào)(COMP引腳)在芯片內(nèi)部進(jìn)入比較器正輸入端，和進(jìn)入負(fù)輸入端的鋸齒波比較。當(dāng)鋸齒波高于COMP引腳的信號(hào)時(shí)，比較器輸出0，反之則輸出1。

脈沖觸發(fā)器

脈沖觸發(fā)器在鋸齒波的下降沿且比較器輸出1時(shí)導(dǎo)通，令兩個(gè)中的一個(gè)輸出端(依次輪流)片內(nèi)三極管導(dǎo)通，并在比較器輸出降到0時(shí)截止。

靜區(qū)時(shí)間比較器

靜區(qū)(直譯死區(qū))時(shí)間由Dead Time Control引腳4設(shè)置，它通過(guò)一個(gè)比較器對(duì)脈沖觸發(fā)器實(shí)行干擾，限制最大占空比。可設(shè)置的每端占空比上限最高為45%，在工作頻率高于150KHz時(shí)占空比上限是42%左右。(當(dāng)DTC引腳電平被設(shè)為0時(shí))

時(shí)序圖

示例設(shè)計(jì)

以下的示例設(shè)計(jì)是過(guò)于陳舊的。新的設(shè)計(jì)有更高的效率和更低的成本。

Buck拓?fù)浞€(wěn)壓電源