TL494开关电源设计解析
TL494正弦波逆变电源设计
TL494正弦波逆变电源设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：21. TL494正弦波逆变电源设计1.1 概述:TL494本身就是一种固定频率脉宽调制电路,它包含了开关电源控制所需的全部功能，广泛应用于单端正激双管室、半桥式、全桥式开关电源.TL494有SO—16和PDIP—16两种封装形式,以适应不同场合的要求。
次课程设计我所设计的是TL494正弦波逆变电路，其电路的主要功能是:1）逆变就是将直流变为交流.由波形发生器产生50Hz、幅度可变的正弦波,与锯齿波比较后，再通过PWM电路，输出SPWM 波,经过驱动电路逆变电路,再经过高频变压器与滤波电路输出50Hz的正弦波。
2）电路由主电路与控制电路组成,主电路主要环节：高频逆变电路、滤波环节。
控制电路主要环节：正弦信号发生电路、脉宽调制PWM、电压电流检测单元、驱动电路。
3)功率变换电路中的高频开关器件采用IGBT或MOSFET. 4）系统具有完善的保护这是本次课程设计中要设计的电路的概况，其实总的来说用TL494为主要元件实现的正弦波逆变电路控制器具有构思新颖、电路简单、成本低廉以及控制过程稳定等特点，在很多工业控制场合可获得广泛的应用。
~ - 1 - ~1。
2 系统总体方案的确定：通过对设计内容和设计要求的具体分析,我把电路分别设计成两部分：一是主电路,即是采用高频逆变电路和高频变压器的组合来实现，其中的滤波电路则是采用的线路滤波的方式，高频逆变电路由于其要求的特殊性我采用了电压型半桥逆变电路和高频开关IGBT相连接的方法，并且和高频变压器的组合可以高效的实现直流电向交流电的逆变过程。
第二部分控制电路,当然是采用集成芯片TL494来实现，主要原因在于主电路的电流逆变过程中控制电路各单元的复杂性,而TL494本身包含了开关电路控制所需的全部功能和全部脉宽调制电路，同时片内置有线性误差放大器和其他驱动电路等，因此便可以同时实现:正弦信号发生单元、脉宽调制PWM单元、电压电流检测单元和驱动电路单元。
开关电源TL494控制芯片的电路设计及调试(开关电源课程设计)
开关电源TL494控制芯片的电路设计及调试(开关电源课程设计)
开关电源TL494控制芯片是一种常用的控制芯片，它能够实现开关电源的电压和电流稳定控制，是开关电源的核心控制部件。
下面是TL494控制芯片的电路设计及调试步骤：
1. 电路设计
根据开关电源的需要，设计电源的输入电压、输出电压和输出电流等参数，并选择合适的开关管、电感和电容等元件。
2. 搭建电路原型
根据电路设计图，搭建电路原型，注意元件的布局和连接方式，保证电路的稳定性和可靠性。
3. 编写程序并调试
将TL494控制芯片与MSP430单片机相连接，并编写程序。
在调试过程中，可以先将电源的输出电压和电流设定为目标值，然后逐步调整控制芯片的参数，如占空比、频率等，观察输出是否稳定和符合要求。
如果出现问题，可以通过示波器等工具进行检测和分析，找出问题所在并进行调整。
4. 完善电路和程序
在调试完成后，可以对电路和程序进行完善，如加入保护电路、优化控制算法等，以提高电源的性能和稳定性。
需要注意的是，在设计和调试过程中，应注意安全问题，如避免高压触电、防止电路短路等，以确保人身安全和电路的正常运行。
开关电源脉宽调制芯片TL494
开关电源脉宽调制芯片TL494概述：TL494是一款固定频率脉宽调制式开关电源控制芯片，其内部集成了脉宽调制电路、线性锯齿波振荡器、误差放大器、SV参考基准电压源等电路，芯片内的振荡器可工作在主动方式也可工作在被控方式，驱动输出即可工作在推挽方式也可工作在单端输出方式。
另外，在TL494内还设有误差信号放大器、5.0V基准电压发生器以及欠压保护电路等。
与TL494功能相同的电路还有IR3 M02、IR9494、MB-3759等。
TL494的最大工作电压=41V;输出电流=250mA;工作频率=1kHz～300kHz,允许功耗=800mW;集发电压=41V;电源电压=7～40V;集电极输出电流=5～200mA;集极输出电压=40V;定时电阻=1.8～500KΩ。
内含振荡器、误差放大电路、电压比较器、PWM比较器、锁定输出电路，基准电压发生电路、PWM推动输出电路和输出三极管等。
TL494是一种电压驱动型脉宽调制控制集成电路，广泛应用于桥式单端正激双管式、半、全桥式开关电源。
TL494的内部电路由基准电压产生电路、振荡电路、间歇期调整电路、两个误差放大器、脉宽调制比较器以及输出电路等组成。
当这部分电路出故障时会出现不开机、无电压输出的故障现象。
它可以和KA7500B BD494 BDL494 S494PA IR3M02 MB3670 MB3759 MST894C TL594 ULN8186 DBL494 ULS8194R IR9494 UPC494 UA494 TL494CN互换。
一、TL494功能和特性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。
二、TL494引脚功能引脚功能解释：Pin1（1IN+）：内部集成的第一个体运运算放大器的同相脚。
TL494开关电源设计--BUCK电路解析
+5V
IN2 +
GND
IN2 -
CT
RT
DE AD
4
16
C2 332
15
R4 10K
R3 10K R9 0.1
R8 120
图三：由TL494组成降压型开关稳压电源
过载保护－－过载时，降低输出电压使负载电流保持在保护值。 不论开关管T2是否导通，流过负载的电流都经过R9(由上向下)，R9的下端
电位为负，当负载电流达一定值时，误差放大器2的反相端电位为负，误差
t
电流连续状态CCM
续流管阴极电位VK 、 电感电流IL、负载电流IO 2IOC
CO=(3~5)(ΔI) T/(2ΔVP-P)
产生纹波的两个因素：1.输出电容容 量有限；2.开关过程产生的过冲，这
VIN-VSTA IOC
-VF
t
(tON)min (tOFF)max
临界连续状态
部分较难滤除。
续流管阴极电位VK 、 电感电流IL、负载电流IO VIN-VSTA VO -VF (tON)min (tOFF)max IO<IOC
tON=TOSCVO/(VIN-Vsta)=13.0~21.4uS（Vsta~1.2V）。
七、参数选择 4.开关管：
开关速度<1uS，
IC VEC PT
VIN+VF
IECO tON tOFF
VSTA t
耐压>2(VIN)max，
电流>2(IO)max
图四：开关管开关速度与功耗分析
TIP127（100V/5A，
死区时间控制 触发器 时钟
反馈/PWM比较器输入
Q
Q
Q1射极
tl494开关电源自激启动电路工作原理
tl494开关电源自激启动电路工作原理开关电源是一种常见的电源类型，它采用高频开关器件来实现电能的转换和调节。
tl494是一款常用的开关电源控制芯片，可以实现稳定的开关电源输出。
而自激启动电路是tl494电路的一个重要组成部分，它能够实现在没有外部启动信号的情况下，自动启动开关电源。
tl494开关电源自激启动电路的工作原理如下：1. 输入电压：首先，将输入电压通过滤波电路进行滤波，去除杂散噪声和高频干扰，得到稳定的直流电压。
2. 参考电压：tl494芯片内部有一个参考电压源，可以提供给控制电路使用。
这个参考电压通常是2.5V左右，用于与反馈信号进行比较，控制输出电压的稳定性。
3. 错误放大器：tl494芯片内部有两个错误放大器，用于放大输入电压和反馈信号之间的差异，并将其转化为一个控制信号。
4. 比较器：经过错误放大器放大后的控制信号与参考电压进行比较，得到一个PWM（脉宽调制）信号。
这个PWM信号的宽度与输出电压的大小成正比，用于控制开关管的导通时间。
5. PWM控制信号：PWM信号经过驱动电路放大后，控制开关管的导通与断开。
当PWM信号为高电平时，开关管导通，输入电压通过变压器传递给输出端；当PWM信号为低电平时，开关管断开，输入电压不再传递给输出端。
6. 反馈信号：输出端通过反馈电路将输出电压转化为反馈信号，与参考电压进行比较。
如果反馈信号小于参考电压，说明输出电压偏低，此时tl494芯片将调整PWM信号的宽度增加，使开关管导通时间增加，从而提高输出电压；如果反馈信号大于参考电压，说明输出电压偏高，此时tl494芯片将调整PWM信号的宽度减小，使开关管导通时间减小，从而降低输出电压。
7. 自激启动：tl494芯片内部有一个自激启动电路，用于在没有外部启动信号的情况下，自动启动开关电源。
当输入电压上升时，自激启动电路会对tl494芯片进行供电，使其开始工作；当输入电压下降时，自激启动电路会自动停止供电，使tl494芯片停止工作。
TL494控制BUCK型开关电源电路
TL494控制BUCK型开关电源电路摘要1、引言电源的优劣直接影响到各类电子设备的性能。
因此设计出性能良好的电源意义重大。
广义的讲，能够提供电能的设备称为电源。
我们这里所指的电源是把身边现有的电源转化成我们电子设备所需要的某种类型电源的一种电子装置。
开关电源是直流稳压电源的一种，自问世以来，以其轻小高效越来越受到人们的青睐，在直流电源的大多场合已取代了传统的线性开关电源，并且正不断发展，其市场广阔。
2、DC/Dc变换器主电路及其控制方式开关电源功率调整管都工作在开关状态下，而线性稳压电源的功率管工作在线性放大状态下，这是开关电源与线性稳压电源的显著区别，也是开关电源这个名字由来的原因。
目前开关电源中目前常用的半导体开关管有GTR、MOSFET、IGBT等，通过控制信号控制其导通与关断，实现将一种直流电转换成另外一种大小的直流电，配上电感电容滤波器件能输出稳定。
DC/DC变换器是开关电源中最主要的功率变换环节。
DC/DC变换器有输入输出无隔离（即“直通”）型和输人输出隔离型两种类型。
“直通”型DC/oC变换器典型的电路有Buck（降压）型、Boost（升压）型、Buck一Boost（升降压）式和Cuk型等几种类型;输人与输出隔离型的DC/DC变换器典型的电路有单端正激式、单端反激式、推挽式、半桥式和全桥式等几种类型。
但无论哪种类型的DC/DC变换器的开关电源，其基本原理都是开关管工作于开关状态下，通过改变开关管导通与关断的时间关系来改变输出电压的。
开关电源要实现输出稳定少不了相应的控制电路，其电路有三种：（l）由分立元件构成;（2）通过软件编程由单片机系统来实现;（3）由专用的集成控制器来实现。
其中专用集成控制器实现方式以其使用方便、无需编程、所需元件数量少等优点，是开关电源常用的一种控制方式。
TL494就是其中常见的一种专用集成控制器。
3、TL494介绍TL494由德州仪器公司设计并推出，推出后立刻得到市场的广泛接受，尤其是在PC机的ATx半桥电源上。
基于TL494开关电源设计
基于TL494的DC-DC开关电源设计摘要随着电子技术的高速发展,电子系统的应用领域越来越广泛,电子设备的种类也越来越多,电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。
近年来 ,随着功率电子器件(如IGBT、MOSFET)、PWM技术以及电源理论发展 ,新一代的电源开始逐步取代传统的电源电路。
该电路具有体积小，控制方便灵活，输出特性好、纹波小、负载调整率高等特点。
开关电源中的功率调整管工作在开关状态，具有功耗小、效率高、稳压范围宽、温升低、体积小等突出优点，在通信设备、数控装置、仪器仪表、视频音响、家用电器等电子电路中得到广泛应用。
开关电源的高频变换电路形式很多, 常用的变换电路有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。
本论文采用双端驱动集成电路——TL494输的PWM脉冲控制器设计小汽车中的音响供电电源，利用MOSFET管作为开关管，可以提高电源变压器的工作效率，有利于抑制脉冲干扰，同时还可以减小电源变压器的体积。
关键词：IGBT，PWM，推挽电路，半桥电路，单端正激BASED ON THE DC-DC TL494 SWITCHING POWER SUPPLYABSTRACTWith the rapid development of electronic technology, electronic systems, more and more extensive applications, the types of electronic equipment, more and more electronic equipment and people work and live closer and closer. In recent years, with the power electronic devices (such as IGBT, MOSFET), PWM switching power supply technology and development of the theory, a new generation of power began to gradually replace the traditional power supply circuits. The circuit is small, flexible to control the output characteristics of a good, ripple, load adjustment rate and so on.Switching power supply in the power adjustment control work in the off state, with low power consumption, high efficiency, wide voltage range, low temperature rise, and other outstanding advantages of small size, the communication equipment, CNC equipment, Instrumentation, video audio, home appliances so widely used in electronic circuits. High frequency converter switching power supply so many forms of commonly used with push-pull converter, full bridge, half bridge, single-ended forward and the form of single-ended flyback. In this thesis, two-side driver IC - TL494 PWM pulse output of the controller design car audio power supply in use as a switch MOSFET, can improve the efficiency of the power transformer, is conducive to impulse noise suppression, but also can reduce the size of the power transformer.KEY WORDS: IGBT，MOSFET，Push-pull circuit，Half bridge circuit, Single-ended forward目录前言 (1)第1章开关电源基础技术 (6)1.1 开关电源概述 (6)1.1.1 开关电源的工作原理 (6)1.1.2 开关电源的组成 (7)1.1.3 开关电源的特点 (7)1.2 电源电路组成 (8)1.3开关电源典型结构 (5)1.3.1串联开关电源结构 (5)1.3.2并联开关电源结构 (5)1.4 电力场效应晶体管MOSFET (11)1.5 开关电源的技术指标 (8)第2章开关变换电路 (10)2.1 推挽开关变换电路 (10)2.1.1 推挽开关变换基本电路 (14)2.1.2 自激推挽式变换器 (15)2.2 半桥变换电路 (18)2.3 正激变换电路 (19)2.4 DC/DC升压模块设计 (20)第3章双端驱动集成电路TL494 (19)3.1 TL494简介 (19)3.2 TL494的工作原理 (20)3.3 TL494内部电路 (240)3.4 TL494构成的PWM控制器电路 (22)第4章 TL494 在汽车音响供电电源中的应用 (28)4.1 汽车音响电源简述 (28)4.2 汽车音响供电电源的组成 (30)4.2.1 TL494的辅助电路设计 (30)4.2.2 主电路的设计 (32)结论 (29)谢辞 (30)参考文献 (35)附录 (36)外文资料翻译 (37)前言电源是实现电能变换和功率传递的主要设备、在信息时代，农业、能源、交通运输、信息、国防教育等领域的迅猛发展，对电源产业提出了更多、更高的要求，如：节能、节电、节材、缩体、减重、环保、可靠、安全等。
tl494开关电源工作原理
tl494开关电源工作原理【最新版】目录1.TL494 开关电源的工作原理概述2.TL494 开关电源的主要组成部分3.TL494 开关电源的工作过程4.TL494 开关电源的优点与应用领域正文一、TL494 开关电源的工作原理概述TL494 开关电源是一种高效、低噪音的开关型电源，其工作原理主要基于现代电力电子技术。
TL494 开关电源具有完善的保护功能，能够实现恒流、恒压输出，广泛应用于工业控制、通信设备、计算机及外围设备等领域。
二、TL494 开关电源的主要组成部分TL494 开关电源主要由四个部分组成，分别是：输入滤波器、开关振荡器、输出整流器及滤波器、保护电路。
1.输入滤波器：用于滤除输入电源中的高频干扰信号，保证开关电源稳定工作。
2.开关振荡器：是开关电源的核心部分，主要负责调整开关管的占空比，实现恒定输出电压。
3.输出整流器及滤波器：将开关电源产生的脉冲电压转换为恒定直流电压，并滤除其中的高频成分。
4.保护电路：具有过压、过流、短路等保护功能，确保开关电源安全可靠运行。
三、TL494 开关电源的工作过程TL494 开关电源的工作过程可以分为以下几个步骤：1.输入电压经过输入滤波器，滤除其中的高频干扰信号，得到干净的输入电压。
2.开关振荡器根据输入电压的大小，调整开关管的占空比，从而产生恒定频率的脉冲电压。
3.脉冲电压经过输出整流器及滤波器，得到恒定直流电压，并滤除其中的高频成分。
4.输出电压通过保护电路，实现对开关电源的安全保护。
四、TL494 开关电源的优点与应用领域TL494 开关电源具有以下优点：1.高效：开关电源的转换效率高达 80%-90%，大大提高了电能利用率。
2.低噪音：由于采用了先进的电力电子技术，开关电源的运行噪音较低。
3.恒定输出：能够实现恒定输出电压，保证负载设备稳定运行。
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R5 10K
12 11 8
R3 4K7
10 9
104 C6
E1
3 2 1
4K7 R13
FR107 D4
104 C10 C8 470u/25V 5K1 R17
VCC
E2
C2
C1
R12 100K
PW M IN1 IN1 +
4K7 R10
IC2
494
CONT +5V
13 14
R11 4K7 C8 100u/25V R15 2K R7 4K7
VCC
E2
E1
C2
C1
六、 原 理 图
1A/400V
103/250V C4
R2 47 T2 TIP127 (100V/5A/Darl-L)
L1 10mH/0.5A
+12
R5 10K
12 11 8
R3 4K7
10 9
104 C6
3 2 1
4K7 R13
FR107 D4
104 C10 C8 470u/25V 5K1 R17
电源电压 集电极电压 集电极输出电流(每个三极管) 误差放大器输入共模电压 反馈/PWM比较器输入端电流 基准输出电流 计时电阻 计时电容 振荡器频率
1A/400V
103/250V C4
R2 47 T2 TIP127 (100V/5A/Darl-L)
L1 10mH/0.5A
+12
六、 原 理 图
1000u/35V C1
CT
2. TL494的时 序 (续 )
死区时间控制 触发器 时钟
反馈/PWM比较器输入
当输出控制电压 Q =H时， Q和时 钟信号均为0时， Q Q1基极获高电 平导通， /Q和 Q1射极 时钟信号均为0 时， Q2基极获 Q2射极 高电平导通，两 管轮流导通，称 输出控制 为推挽工作方式。 当输出控制电压 =L时，时钟信 号为0时， Q1 和Q2基极获高 电平导通，两管 同时导通，称为 单端工作方式。
2. 3.
二． 课题的意义
1. 2. 具有实用性：几乎所有的电子设备都涉及电源设计，容 量较大时多采用开关电源。 掌握一种共性技术：脉冲宽度调制技术－PWM是一项共 性技术，应用面广，如硅整流弧焊电源控制、逆变电源 设计、恒温控制、直流电机调速等。 学习集成电路应用方法：TL494、SG3525A是常用的、 典型的固定频率的脉冲宽度调制控制电路，应用方法有 一定代表性。 易于建立工程设计概念：课题涉及多个典型的工程要素， 如：功率器件的最大电流、耐压、开关速度，磁性材料 的选择、功率电感的设计与绕制等。 较典型的设计验证方法和负载实验。
3.
4.
5.
三、单端正激式开关电源的工作原理
1. 导通状态 U I UO UL I ON t1 t1 L L 2. 截止状态 UO UL I OFF t2 t2 L L 3. 输入输出关系
I ON I OFF
U O U I
t1 t1 t 2
ε 称为占空比
四、TL494的内部结构与功能
1. 结构
输出控制 13 8 振荡器
RT
VCC
6 D Q 5
CT Q1
9 11 10
触发器 死区时间比较器 CK制 PWM比较器
12
0.7mA
VCC 欠压锁定
4.9V
基准调整器
3.5V
1
2
3
15
16
14 Ref输出
7
误差放大器1 反馈/PWM比较器输入
平与电容器CT 上的锯齿波进行比较，实现脉冲宽度的调 整。
控制信号电平线性增加输出晶体管Q1 和Q2 的导通时间
线性减少。 “输出控制”=5V为推挽输出，最小死区时间为48%； =0为单端输出，最小死区时间为96%。
五、TL494的工作条件
1. 工作条件
条 件 符 号 VCC VC1,VC2 IC1,IC2 Vin Ifb Iref RT CT Fosc 最小 7.0 ---0.3 --1.8 0.0047 1.0 典型 15 30 ----30 0.01 40 最大 40 40 200 VCC－2 0.3 10 500 10 200 单位 V V mA V mA mA kΩ μF kHz
C7 10u/16V
IN2 + GND IN2 CT RT
DE AD 4
R16 3K6
16
C5 332
15
R14 10K
5
6
7
R6 10K 图三：由TL494组成降压型开关稳压电源 R9 0.1
R8 47
稳压原理－－输出电压负反馈。
若某种原因导致输出电压过高，则误差放大器1同向端电位升高，反馈/PWM端电 位上升，Q1管导通时间减少，占空比减少，结果输出电压减少。最终使输出电压 保持稳定，R17和R16中点电压为5V。R12/R10为误差放大器1的静态放大倍数， 影响控制精度。C6和R13影响误差放大器1的动态放大倍数，抑制瞬变。
图二：TL494时序图
3. 功能描述
含有控制开关式电源所需的主要功能块。 线性锯齿波振荡器(3V)，频率用两个外部元件RT 和CT 设置，近似 Ｆosc = 1.1/ (RT* CT ) 输出脉冲宽度由“死区时间控制”和“反馈/PWM比较
器输入”两个信号中电平较高的一个控制，控制信号电
设计案例分析
单端正激式开关稳压电源 或降压型开关稳压电源设计
一． 技术指标
1. 电源容量 输入：交流15~24Vac。 输出：电源电压+12V(不可调)，纹波小于 150mVP-P，最大输出电流0.5A(限流型保 护 )。 工作频率 开关电源的工作频率为30~40kHz。 控制电路 采用脉冲宽度调制控制集成电路。
误差放大器2 图一：TL494内部框图
四、TL494的 内部结构与功 能
1. 结构
CT
死区时间控制 触发器 时钟
反馈/PWM比较器输入
Q
Q
Q1射极
Q2射极
输出控制 图二：TL494时序图
2.
TL494的时序
当锯齿波电平＜死区时间控制电平时，死区时间比较器输出高电平。
当锯齿波电平＜反馈/PWM输入电平时，PWM比较器输出高电平。 死区时间控制电压和反馈/PWM输入电压，二者中较高的电平控制触发器时钟 宽度。
R12 100K
PW M IN1 IN1 +
4K7 R10
IC2 1000u/35V C1
494
CONT +5V
13 14
R11 4K7 C8 100u/25V R15 2K R7 4K7
C7 10u/16V
IN2 + GND IN2 CT RT