开关电源课程设计Word文档格式.docx
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1、集成了全部的脉宽调制电路。
2、片内置线性锯齿波振荡器,外置振荡元件仅两个(一个电阻和一个电容)。
3、内置误差放大器。
4、内置5V参考基准电压源。
5、可调整死区时间。
6、内置功率晶体管可提供500mA的驱动能力。
7、推或拉两种输出方式。
2TL494内部框图
TL494是一种固定频率脉宽调制电路,它主要为开关电源电路而设计。
·
集成了全部的脉宽调制电路
内置主从振荡器
内置误差放大器
内置5.0V参考基准电压源
可调整死区时间
内置功率晶体管可提供最大500mA的驱动能力
输出可控制推拉电路或单端电路
欠压保护
图1内部结构图此器件包含46个有效晶体管
图2.时序图
引脚说明:
1、2和16、15脚分别为两个误差放大器的同相向和反相输进端,两个误差放大器可构成电压反馈调节器和电流反馈调节器,分别控制输出电压的稳定和输出过流的保护。
3脚为两个放大器公共输出端,也称补偿端。
8、11、12为电源端,7脚为地,14脚为参考电平,正常工作时,输出标准的+5V电压。
13脚为输出方式控制端,当该脚为高电平时,形成双路输出方式,若为低电平时,则为同步工作方式。
控制信号由IC外部输进,一路选到死区时间比较器控制端,一路送到两误差放大器输进端,又称PWM比较器输进端。
死区时间控制比较用具有120mV有效输进补偿电压,它限制最小输出死区时间近似即是锯齿波周期时间的4%。
在输出控制接地时,将使最大占空系数为己知输出的96%;
而在输出接参考电平时,占空比则是给定输出的48%。
当把死区时间控制输进端设置在一个固定的电压值时(范围在0~3.3V之间),就能在输出脉冲上产生附加的死区时间。
脉宽调制比较器为误差放大器调节输出脉冲宽度提供了一条途径:
例如当反馈电压从0.5V变到3.5V时,则输出脉宽从被死区时间控制输进端确定的最大导通时间里下降到0。
若TL494片内的两个误差放大器的反相输进端(2脚或15脚)的参考电位一定,当它们的同相输进端电平升高时,则可使片内的两个驱动三极管输出的脉宽调制控制脉冲的宽度变窄;
反之,可使脉冲宽度变宽。
另外,当死区控制真个电位高于C上的电压时,片内的两个驱动二极管截止;
当死区控制端电位不断下降时,则可使两个驱动三极管输出的脉宽调制脉冲宽度增加。
工作参数:
如表1所示
表1TL494工作参数汇总表
3TL494管脚图
图3TL494引脚图
4实验电路图
15V稳压电压
图4实验接线图
5实验步骤
1.运用7815搭建15伏稳压电源.
2.调节变阻器改变输出电压频率(要求记录变阻器数值,及实验波形)
3.改变1脚电压,记录电压与占空比的关系
4.当改变1脚电压使输出占空比最大时,改变3电压,记录电压与占空比的关系。
5.当14脚接5伏电压,观察输出波形。
四、实验结果
1硬件线路的连接
图5a实验电路的硬件连接
图5b实验电路的硬件连接
图6降压整流滤波的硬件连接
图7总线路图
2调试波形结果
1.当变压器接入220V交流电压时,经转化后变为15V电压,将数字示波器接9引脚和地电压得到的波形图如图8所示:
其波形的峰-峰值、平均值、频率、周期如图中所见,图中选择了典型的波形作为结果。
图8接入15V电压引脚9的波形图
由于2号引脚外电路接入的是恒值变阻器,其引脚电压不变为3.06V,而由于1号引脚外电路接入滑动变阻器,TL494的输入电压发生改变。
调节外电路中的各个滑动变阻器,得到其1号引脚电压、9号引脚输出波形占空比、输出频率之间的数据联系,如表3-1所示:
表3-19号引脚输入与输出关系数据表
1号引脚电压
1.52V
RT(KΩ)
2.82
3.21
3.38
4.03
5.01
6.37
7.4
8.12
9.33
10
占空比
0.63
0.65
0.67
0.62
0.66
频率(KHZ)
65.6
58.68
56.02
47.77
39.20
31.33
27.25
24.94
21.85
19.49
2.当变压器接入220V交流电压时,经转化后变为15V电压,将数字示波器接10引脚和地电压得到的波形图如图9所示:
图9接入15V电压引脚10的波形图
图10调节滑动变阻器后10号引脚的输出波形
调节外电路中的各个滑动变阻器,得到其1号引脚电压、10号引脚输出波形占空比、输出频率之间的数据联系,如表3-1所示:
表3-110号引脚输入与输出关系数据表
1.26
2.7
3.62
4.64
5.91
6.33
7.68
8.56
9.23
10.5
0.60
0.61
125
67.6
53.2
42.4
33.8
31.6
26.3
23.6
21.9
19.5
3.切断13号接地引脚,接入5伏直流电压,5号引脚得到如图11的输出波形:
图1113号引脚接入5伏电压后5号引脚输出波形
图12改变1脚输入电压大于几V时的9号脚临界波形
五、心得体会
1调试过程以及心得体会
此次课程设计是以四人小组为单位,在此过程中,要考验团队的一个默契组合,从刚开始的分工明确到各个地步的实施,都有条不稳的进行,从刚开始的大家理解电路到后来开始动手焊电路板,这是个开始的过程,接下来进行的是需要对整个系统的调试,在调试过程中还是有许多问题,刚开始的的错误操作导致了芯片的损坏,在检查芯片问题的时候花了不少时间,后来确定芯片问题的时候还是收获挺多的,对芯片各引脚的功能有了更进一步的理解,当换了芯片再调试的时候刚开始还是不行,后来察觉是由于接触不良才导致的,所以在调试的过程中还是走了不少弯路,并没有一帆风顺,也在其中吸取了很多经验教训。
在此次设计的过程中对TL494芯片的理解有了进一步的理解,也培养了四人小组的团队默契,这在以后的工作中也还是很重要的,虽然课程设计时间很短,但从中的收获非浅。
对开关电源的理解,以及各方面自己的动手调试能力和对数据的处理能力都有了提高。
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