Перейти к содержанию

TL494 — ШИМ-контроллер импульсных источников питания

TL494 — классический ШИМ-контроллер для импульсных источников питания: генератор пилы, два усилителя ошибки, регулировка мёртвого времени и два выходных ключа в одном корпусе. Он стоит в компьютерных блоках питания, инверторах и зарядных устройствах. Разбираем по даташитам TI и onsemi выводы, расчёт частоты и режимы выходов.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

TL494 — микросхема ШИМ-контроллера с фиксированной частотой: она вырабатывает импульсы, ширина которых зависит от напряжения обратной связи, и управляет ими силовыми ключами импульсного источника. Внутри — генератор пилообразного напряжения, два усилителя ошибки, компаратор мёртвого времени, триггер для двухтактного режима, источник опорного напряжения 5 В и два выходных транзистора с отдельными выводами коллектора и эмиттера.

Выводы

TL494, вид сверху: 1 1IN+, 2 1IN−, 3 FEEDBACK, 4 DTC, 5 CT, 6 RT, 7 GND, 8 C1, 9 E1, 10 E2, 11 C2, 12 VCC, 13 OUTPUT CTRL, 14 REF, 15 2IN−, 16 2IN+TL49411IN+21IN−3FB4DTC5CT6RT7GND8C19E110E211C212VCC13OCTL14REF152IN−162IN+вид сверху
TL494 в корпусе DIP-16, вид сверху
ВыводНазначение
1, 2 и 16, 15входы усилителей ошибки 1 и 2: обычно один — для напряжения, другой — для ограничения тока
3выход усилителей ошибки и вход коррекции обратной связи
4DTC — управление мёртвым временем
5, 6CT и RT — конденсатор и резистор генератора
8, 9 и 11, 10коллектор и эмиттер выходных транзисторов 1 и 2
13выбор режима: однотактный или двухтактный
14выход опорного напряжения 5 В

Параметры

ПараметрTIonsemi
Питание7–40 В (предельно 41 В)до 42 В предельно
Ток каждого выходадо 200 мАдо 500 мА предельно
Частота генератора1–300 кГц—
Формула частотыfOSC = 1 / (RT · CT)fOSC ≈ 1,1 / (RT · CT)
RT и CT1,8–500 кОм и 0,47–10 000 нФ—
Опорное напряжение5 В ±5 % при 1 мА—
Мёртвое время при DTC = 0около 3 % периода (в описании — около 5 %)—
Блокировка при низком питании—включение при 5,5–7 В

Формулы двух производителей отличаются примерно на 10 %, поэтому частоту пересчитывают по даташиту конкретного производителя и проверяют осциллографом.

Режимы выходов

OUTPUT CTRL (вывод 13)РежимЧастота выходовЗаполнение, onsemi
на общем проводеоднотактный: оба выхода синхронно, их можно соединить параллельноfOSCдо 96 %
на REF (вывод 14)двухтактный: выходы по очередиfOSC / 2до 48 % на каждом

Однотактный режим подходит для понижающих и обратноходовых преобразователей, двухтактный — для полумоста и пушпула, где два ключа не должны открываться одновременно; TI подчёркивает, что внутренняя логика не допускает двойного импульса на одном выходе.

Мёртвое время и обратная связь

Вход DTC задаёт наименьшую паузу: при напряжении от 0 до 3,3 В она растёт от 3 до 100 % периода. Через DTC TI делает плавный пуск: конденсатор от REF к DTC и резистор от DTC на общий провод. В момент включения DTC поднят до 5 В и выходы закрыты, а по мере заряда конденсатора пауза уменьшается; TI советует время пуска 25–100 тактов. Ширина импульса уменьшается до нуля, когда напряжение на выводе 3 растёт от 0,5 до 3,5 В. Принцип ШИМ и расчёт силовой части понижающего преобразователя — в статье «Понижающий преобразователь», более простой контроллер со встроенным ключом — в карточке MC34063. Другие микросхемы питания — в разделе «Стабилизаторы напряжения».

Частые вопросы

Как рассчитать частоту TL494?

Частоту генератора задают резистор RT на выводе 6 и конденсатор CT на выводе 5. TI даёт fOSC = 1/(RT · CT), onsemi — около 1,1/(RT · CT): при RT = 10 кОм и CT = 10 нФ это 10 и 11 кГц. В двухтактном режиме каждый выход работает на половине этой частоты. Точное значение уточняют измерением.

Чем отличается однотактный режим TL494 от двухтактного?

Выводом 13 (OUTPUT CTRL). На общем проводе оба выхода работают синхронно, на частоте генератора — это однотактный режим для понижающих и обратноходовых схем; onsemi даёт до 96 % заполнения. На выводе 14 (опорные 5 В) выходы работают по очереди на половинной частоте, каждый — до 48 %, — это двухтактный режим для полумоста и пушпула.

Зачем TL494 вывод DTC?

Для регулировки мёртвого времени — паузы, когда оба выхода закрыты. При DTC на общем проводе TI указывает минимальную паузу около 3 % периода; напряжение от 0 до 3,3 В на DTC увеличивает её до 100 %. Через DTC делают и плавный пуск: конденсатор, заряжающийся от опорного напряжения, постепенно уменьшает паузу.

Какой ток выдерживают выходы TL494?

У TI в рекомендуемых условиях — до 200 мА на каждый выход. У onsemi предельно 500 мА, а насыщение указано при 200 мА: 1,1–1,3 В в схеме с общим эмиттером. Мощными ключами TL494 управляет через драйвер или трансформатор, а не напрямую.

Источники

  1. Texas Instruments. TL494 Pulse-Width-Modulation Control Circuits (SLVS074J, revised September 2026) — табл. 4-1 — выводы; разд. 5.3 — питание 7–40 В, ток выхода 200 мА, генератор 1–300 кГц, CT 0,47–10000 нФ, RT 1,8–500 кОм; опорное 5 В ±5 %; разд. 7.3.2 — fOSC = 1/(RT · CT), в двухтактном режиме частота выходов вдвое ниже; разд. 7.3.3 — мёртвое время от 3 % при DTC на общем проводе до 100 % при 3,3 В
  2. onsemi. TL494, NCV494: Switch mode Pulse Width Modulation Control Circuit (TL494/D, Rev. 8, May 2023) — питание до 42 В, выходные транзисторы до 500 мА предельно, насыщение 1,1–1,3 В при 200 мА (общий эмиттер); fosc ≈ 1,1/(RT · CT); наибольший коэффициент заполнения 96 % на выходе в однотактном режиме и 48 % — в двухтактном; блокировка при снижении питания, порог 5,5–7 В

Нашли ошибку?

Смотрите также