TL494频率计算软件
开关直流降压电源(BUCK)设计
开关直流降压电源(BUCK)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脉冲控制器设计开关电源，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：直流，降压电源,TL494,MOSFET1目录摘要 (1)Abstract........................................................... ........ 错误！未定义书签。
1.方案论证与比较 (4)1.1 总方案的设计与论证 ...................................... 错误！未定义书签。
1.2 控制芯片的选择 (4)1.3 隔离电路的选择 .............................................. 错误！未定义书签。
2. BUCK电路工作原理 ......................................... 错误！未定义书签。
3. 控制电路的设计及电路参数的计算 ................ 错误！未定义书签。
3.1 TL494控制芯片................................................ 错误！未定义书签。
TL494及SG3525区别.doc
在逆变电源中 ,常用到 TL494 各种逆变电源中也常见到两种个人想法法点意见在发意见前与 SG3525,这两款 IC 都可以实现双路信号PWM 波输出 ,我们在 IC, 但为什么有些选用 TL494, 有些选用 SG3525 呢 ?在此 ,我就,先谈下他们的内部结构频率计算方面的内容．TL494,TL494 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式、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TL494 主要特征集成了全部的脉宽调制电路.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).内置误差放大器.内止 5V 参考基准电压源.可调整死区时间.内置功率晶体管可提供500mA 的驱动能力 .推或拉两种输出方式.TL494 内部电路 :TL494 计算公式外引线 :SG3525随着电能变换技术的发展,功率 MOSFET 在开关变换器中开始广泛使用.为此 ,美国硅通用半导体公司推出了SG3525,以用于驱动N 沟道功率MOSFET.SG3525 是一种性能优良、功能齐全和通用性强的单片集成PWM 控制芯片 ,它简单可靠及使用方便灵活,输出驱动为推拉输出形式 ,增加了驱动能力;内部含有欠压锁定电路、软启动控制电路、PWM 锁存器 ,有过流保护功能 ,频率可调 ,同时能限制最大占空比.其性能特点如下:1)工作电压范围宽: 8~35V.2)内置 5． 1 V ±1．0%的基准电压源.3)芯片内振荡器工作频率宽100Hz~400 kHz.4)具有振荡器外部同步功能.5)死区时间可调.为了适应驱动快速场效应管的需要,末级采用推拉式工作电路,使开关速度更陕 ,末级输出或吸入电流最大值可达400mA.6)内设欠压锁定电路 .当输入电压小于 8V 时芯片内部锁定 ,停止工作 (基准源及必要电路除外 ),使消耗电流降至小于 2mA.7)有软启动电路.比较器的反相输入端即软启动控制端芯片的引脚该电容器内部的基准电压Uref 由恒流源供电 ,达到 2．5V 的时间为由小到大 (50%) 变化 .8,可外接软启动电容t=(2． 5V/50μA)C,占空比.8)内置PWM( 脉宽调制 ).锁存器将比较器送来的所有的跳动和振荡信号消除.只有在下一个时钟周期才能重新置位,系统的可靠性高.SG3525 内部结构引脚频率从原理 ,内部来说 ,SG3525 与 TL494 相比有如下优点1． SG3525 它能直驱动场效应管,驱动电流达200MA ．2． SG3525 死驱由 5 脚与 7 脚间接的电阻来决定,控制死驱精确 ,简单．3．对每一个输出脉冲单脉冲检测控制,防两管直通能力更强．4．内设功能保护电路(10 脚 ),保护更精确灵敏．5．有同步输入与内频率输出,能实现几个电源的同步控制(3,4 脚 )6．外接冲电路,有效防此由于电路还未正常而大功率输出损坏场管的情部．对于 TL494 来说 ,相比 SG35251．价格较平宜．2．有两个线性放大器输入,能实现更灵活的外围保护控制电路设计．3．死区电压受 4 脚输加电压控制 ,实现死驱电压控制型 (这点对于在 DC/AC 变换中比 SG3525 来实用 ,可以用简单电阻实现 AC 的稳压输出 )4．驱动电流大,可以达 500MA ．5． 13 脚同样可以实现SG3525 功能 ,但控制点难 ,易受电路影响．SG3525 与 TL494 设计经验1．SG3525,驱动电路简,但其驱动电流小,适合于500W 以下逆变器,比如你直接驱动8 个IRF3205,IC 会发热高 ,TL494 驱动能力强 ,合适驱动 1000W 以下机子 ,如果要更大功率 ,两 IC 都要抗流来增大驱动能力．2．工作电压在15V 左右 ,SG3525 要比 TL494 能更稳定工作,但电压上到20V,TL494 稳定性更强． SG3525 不能直接用于24V 电压 ,TL494, 工作电压30V 一样稳定 ,所以在24V 电路中,TL494 更简单．3．在低频逆变中,从理论上说 ,TL494 更能稳定50HZ 输出 ,但电路设计得当,TL494 在 50HZ 上也易实现 ,由于 TL494 死驱受控于5,7 脚间电阻 ,所以对于AC 输出电压变换比不上TL494 实用．以上是本人对这两款IC 一些实际方面认识,如有更好见议的,请发表。
无线电能传输装置
目录1系统方案 (2)1.1系统总体思路 (2)1.2系统方案论证与选择 (2)1.2.1 电源模块论证与选择 (2)1.2.2驱动模块论证与选择 (2)1.2.3线圈的论证与选择 (2)1.2.4整流电路的论证与选择 (2)1.3系统总体方案设计 (3)2理论分析与计算 (3)2.1 TL494应用原理 (3)2.2 IR2110原理 (3)2.3 无线传输原理 (4)2.4 计算公式 (4)3电路设计 (4)3.1电源模块（图3） (4)图3 电源模块 (5)3.2驱动模块（图4） (5)3.3传输模块（图5） (5)4测试方案与测试结果 (6)4.1测试方法与仪器 (6)4.2测试数据与结果 (6)4.3数据分析与结论 (7)参考文献 (8)无线电能传输装置（F题）1系统方案1.1系统总体思路由题我们设计并制作一个磁耦合谐振式无线电能传输装置，且用空心线圈制作了直径为20cm的发射和接收线圈；利用信号发生电路将输入的直流15V电转化为PWM脉冲信号，通过驱动电路产生交变电流，对发射线圈进行供电，线圈利用磁耦合谐振式原理，将电能无线传输到接收线圈端，最终在接收线圈端产生电流，达到无线电能的传输的要求。
经过几天的测试，制作出了传输效率达38.3%，x的值最大为26 cm的磁耦合谐振式无线电能传输装置。
1.2系统方案论证与选择1.2.1 电源模块论证与选择方案一：利用双电源，直接对电路进行供电。
方案二：利用单电源，再接入PWM控制器芯片TL494固定频率的脉冲宽度调制电路，能够有效地将直流电转换为高频脉冲。
TL494芯片的功耗低，构成的电路结构简单，调整方便，输出电压脉动小；且IR2110 的电路无需扩展，使电路更加紧凑，工作可靠性高，附加硬件成本也不高，为获取死区时间，可由基本振荡电路、与门电路构成，为方便我们选用TL494，选择方案二。
1.2.2驱动模块论证与选择方案一：利用三极管对无线电能传输装置进行驱动，可以比较经济地进行驱动。
TL494CN逆变器
一市场上常见款式车载逆变器产品的主要指标输入电压：DC 10V～14.5V；输出电压：AC 200V～220V±10％；输出频率：50Hz±5％；输出功率：70W ～150W；转换效率：大于85％；逆变工作频率：30kHz～50kHz。
二常见车载逆变器产品的电路图及工作原理目前市场上销售量最大、最常见的车载逆变器的输出功率为70W－150W，逆变器电路中主要采用TL494或KA7500芯片为主的脉宽调制电路。
一款最常见的车载逆变器电路原理图见图1。
车载逆变器的整个电路大体上可分为两大部分，每部分各采用一只TL494或KA7500芯片组成控制电路，其中第一部分电路的作用是将汽车电瓶等提供的12V直流电，通过高频PWM (脉宽调制)开关电源技术转换成30kHz－50kHz、220V左右的交流电；第二部分电路的作用则是利用桥式整流、滤波、脉宽调制及开关功率输出等技术，将30kHz～50kHz、220V左右的交流电转换成50Hz、220V的交流电。
1.车载逆变器电路工作原理图1电路中，由芯片IC1及其外围电路、三极管VT1、VT3、MOS功率管VT2、VT4以及变压器T1组成12V直流变换为220V/50kHz交流的逆变电路。
由芯片IC2及其外围电路、三极管VT5、VT8、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VT10以及220V/50kHz整流、滤波电路VD5－VD8、C12等共同组成220V/50kHz高频交流电变换为220V/50Hz工频交流电的转换电路，最后通过XAC插座输出220V/50Hz交流电供各种便携式电器使用。
图1中IC1、IC2采用了TL494CN(或KA7500C)芯片，构成车载逆变器的核心控制电路。
TL494CN是专用的双端式开关电源控制芯片，其尾缀字母CN表示芯片的封装外形为双列直插式塑封结构，工作温度范围为0℃-70℃，极限工作电源电压为7V～40V，最高工作频率为300kHz。
TL494中文手册
都处于高电平，在 PWM 调制比较器的同相输入端进行或运算。基于这种结构，放大器需要
最小的的输入，来支配控制回路。
当 CT 放电的时候，在死区时间比较器的输出端产生一个正脉冲，对受脉冲控制的双稳 态触发器计时，并且截至晶体管 Q1 和 Q2。当输出控制端接到参考电平的时候，脉冲控制
的双温暖触发器工作在推挽式，交替控制输出晶体管的开通。输出频率是振荡器频率的一半。
PD
1000
mV
热阻
RθJA
80
℃
连接点到环境
/W
工作结点温度 存贮环境温度 工作环境温度 TL494C
TJ
125
℃
Tstg
-55 到+125
℃
TA
℃
0 到+70
TL494I
-25 到+85
额定环境温度
TA
45
℃
说明：1.必须注意最大热量的限制。
等级信息
器件 TL494CD TL494CN TL494IN
2.0
100
－
－100
Vsat(C) － Vsat(E) －
1.1
1.3
1.5
2.5
低状态（VOC≤0.4V） 高状态（VOC＝Vref）
IOCL
－
IOCH
－
10
－
0.2
3.5
输出电压上升时间 基极-发射极（见图 12）
tr
－
100
200
发射极跟随（见图 13）
－
100
200
输出电压下降时间 基极-发射极（见图 12）
在单端式最大占空比不超过 50%的场
合，输出驱动同样可以从 Q1 和 Q2 取得。
TL494 datasheet
测试条件 占空度为零 V (FEEDBACK) = 0.7 V
（1）除特殊申明，都是在25摄氏度下测量的
整个芯片
参数 待机电流
平均上电电流
测试条件 R T = Vref, 所有的输入输出端口全开
VCC = 15 V VCC = 40 V
VI (DEAD-TIME CTRL) = 2 V, See Figure 1
（1）除特殊申明，都是在25摄氏度下测量的
TL494C TL494I
单
MIN MAX
TYP(1)
位
2
mV
2150
nA
02.250
μA
-0 .3 1 Vcc - 2
70
V
95
dB
800
kHz
65
80
dB
0.3
0.7
mA
-2
mA
输出部分
参数
集电极偏置电流 发射极偏置电流
集电极-发射极电压 输出控制输入电流
M I3 3.3
UNIT A %
V
M IN MAX
0.3
TYP (1)
4 4.5
0.7
UNIT V m A
M IN MAX
TYP (1)
6 10 9 15
7. 5
单位
m A
m A
8
（1）除特殊申明，都是在25摄氏度下测量的
开关特性
温度 25 摄氏度
参数 上升沿时间 下降沿时间 上升沿时间 下降沿时间
1 1IN+
2 1IN-
3 FADEBACK 4
DIC 5
CT 6
RT 7
GND 8
C1
16 2IN+
TL494标准的应用参数
TL494的标准应用参数 - 大功率逆变器电路设计过程详解TL494的标准应用参数：Vcc(第12脚)为7～40V，Vcc1(第8脚)、Vcc2(第11脚)为40V，Ic1、Ic2为200mA，RT 取值范围1.8～500kΩ，CT取值范围4700pF～10μF，最高振荡频率(fOSC)≤300kHz图4为外刊介绍的利用TL494组成的400W大功率稳压逆变器电路。
它激式变换部分采用TL494，VT1、VT2、VD3、VD4构成灌电流驱动电路，驱动两路各两只60V/30A的MOS FET开关管。
如需提高输出功率，每路可采用3～4只开关管并联应用，电路不变。
TL494在该逆变器中的应用方法如下：图4 400W大功率稳压逆变器电路第1、2脚构成稳压取样、误差放大系统，正相输入端1脚输入逆变器次级取样绕组整流输出的15V直流电压，经R1、R2分压，使第1脚在逆变器正常工作时有近4.7～5.6V取样电压。
反相输入端2脚输入5V基准电压(由14脚输出)。
当输出电压降低时，1脚电压降低，误差放大器输出低电平，通过PWM电路使输出电压升高。
正常时1脚电压值为5.4V，2脚电压值为5V，3脚电压值为0.06V。
此时输出AC电压为235V(方波电压)。
第4脚外接R6、R4、C2设定死区时间。
正常电压值为0.01V。
第5、6脚外接CT、RT设定振荡器三角波频率为100Hz。
正常时5脚电压值为1.75V，6脚电压值为3.73V。
第7脚为共地。
第8、11脚为内部驱动输出三极管集电极，第12脚为TL494前级供电端，此三端通过开关S控制TL494的启动/停止，作为逆变器的控制开关。
当S1关断时，TL494无输出脉冲，因此开关管VT4～VT6无任何电流。
S1接通时，此三脚电压值为蓄电池的正极电压。
第9、10脚为内部驱动级三极管发射极，输出两路时序不同的正脉冲。
正常时电压值为1.8V。
第13、14、15脚其中14脚输出5V基准电压，使13脚有5V高电平，控制门电路，触发器输出两路驱动脉冲，用于推挽开关电路。
常用集成电路频率计算.
TL494计算公式:F=1/RT*CT式中:F表示频率;RT表示6脚电阻;CT表示5脚电容。
电容以F(法拉为单位,电阻以Ω(欧姆为单位。
例:已知TL494 5(CT脚电容1UF,6脚电阻是10K,计算频率:F=1/RT*CT式中:CT=1UF=0.000001F(法拉RT=10K=10000Ω(欧姆F=1/0.000001*10000F=1/0.01F=100HZF=100/2F=50HZ因为TL494J是双输出,所以要将结果除2,最后得到的实际输出频率是50HZ。
SG3525计算公式:F=1/CT(0.67RT+1.3RD式中:CT表示5 脚电容以F(法拉为单位;RT表示6 脚电阻,以Ω(欧姆为单位;RD 表示7脚电阻,以Ω(欧姆为单位。
例:已知SG3525 5(CT脚电容4700PF,6(RT 脚电阻是27K,7(RD 脚电阻是470Ω计算频率:F=1/CT(0.67RT+1.3RD式中:CT=4700PF=0.0000000047F(法拉RT=27K=27000Ω(欧姆R4=470Ω=470Ω(欧姆F=1/0.0000000047(0.67*27000+1.3*470F=1/0.0000000047(18090+611F=1/0.0000000047*18701F=1/0.0000878947F=11377.25HZF=11377.25/2F=5688.6HZF=5.688KHZ因为SG325是双输出,所以要将结果除2,最后得到的实际输出频率是5.688KHZ电阻分压计算:如图所示:U1=U*Ra/Ra+Rb U2=U*Rb/Ra+Rb例:输入电压U=12V Ra=1K Rb=100Ω求Rb输出电压U2=U*Rb/Ra+RbU2=12*100/1000+100U2=1200/1100U2=1.09V例:输入电压U=12V Ra=1K Rb=100Ω求Ra上的电压U1=U*Ra/Ra+RbU1=12*1000/1000+100U1=12000/1100U1=10.909V如何用lm358将0.3v电压放大10倍放大电路经实验验证非常完善!!!注意以后使用如图:放大倍数=1+R2/R1,如果放大。